НИЗКОЧАСТОТНАЯ АНТЕННА

1. Низкочастотная антенна, предназначенная для излучения/приема электромагнитной волны во внешнюю среду/из внешней среды, содержащая:
питаемый вход, выполненный с возможностью соединения с линией передачи, провод антенны, соединенный с питаемым входом, и оболочку, по меньшей мере частично окружающую провод антенны, причем оболочка содержит внутреннюю часть, примыкающую к проводу антенны, и внешнюю часть, примыкающую к внутренней части и имеющую периферию,
внутренняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что каждая из величин магнитной проницаемости внутренней части оболочки, электрической проводимости внутренней части оболочки и диэлектрической проницаемости внутренней части оболочки постоянна в пределах внутренней части,
внешняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что по меньшей мере две величины из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки увеличиваются вдоль по меньшей мере одного направления в пределах внешней части оболочки от внутренней части оболочки к ее периферии,
причем структура или материал внешней части оболочки выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды.
2. Антенна по п.1, в которой электрическая проводимость внешней части оболочки постоянна, а магнитная проницаемость внешней части оболочки и диэлектрическая проницаемость внешней части оболочки увеличиваются.
3. Антенна по п.1, в которой магнитная проницаемость внешней части оболочки постоянна, а электрическая проводимость внешней части оболочки и диэлектрическая проницаемость оболочки увеличиваются.
4. Антенна по п.1, в которой диэлектрическая проницаемость внешней части оболочки постоянна, а магнитная проницаемость внешней части оболочки и электрическая проводимости внешней части оболочки увеличиваются.
5. Антенна по п.1, в которой происходит постепенное увеличение по меньшей мере двух величин из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки.
6. Антенна по п.1, в которой происходит ступенчатое увеличение по меньшей мере двух величин из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки.
7. Антенна по п.1, в которой магнитная проницаемость внешней части оболочки увеличивается в 5-20 раз.
8. Антенна по п.1, в которой диэлектрическая проницаемость внешней части оболочки увеличивается в 5-20 раз.
9. Антенна по п.1, в которой электрическая проводимость внешней части оболочки увеличивается в 5-20 раз.
10. Антенна по п.1, в которой магнитная проницаемость внешней части оболочки изменяется в 5-10 раз по сравнению со значением этой величины во внутренней части,
причем происходит постепенное или ступенчатое увеличение на одной стороне внутренней части в направлении от периферии внешней части оболочки к внутренней части оболочки и постепенное или ступенчатое увеличение на противоположной стороне внутренней части оболочки в направлении от внутренней части оболочки к периферии внешней части оболочки,
а отношение параметров, включающих диэлектрическую проницаемость, магнитную проницаемость и электрическую проводимость, во внешней части оболочки сохраняется равным этому отношению во внутренней части.
11. Антенна по п.1, в которой диэлектрическая проницаемость внешней части оболочки изменяется в 5-10 раз по сравнению со значением этой величины во внутренней части,
причем происходит постепенное или ступенчатое увеличение на одной стороне внутренней части в направлении от периферии внешней части оболочки к внутренней части, и постепенное или ступенчатое увеличение на противоположной стороне внутренней части в направлении от внутренней части до периферии внешней части оболочки,
а отношение параметров, включающих диэлектрическую проницаемость, магнитную проницаемость и проводимость, во внешней части оболочки сохраняется равным этому отношению во внутренней части.
12. Антенна по п.1, в которой электрическая проводимости внешней части оболочки изменяется в 5-20 раз по сравнению со значением этой величины во внутренней части,
причем происходит постепенное или ступенчатое увеличение на одной стороне внутренней части в направлении от периферии внешней части оболочки к внутренней части, и постепенное или ступенчатое увеличение на противоположной стороне внутренней части в направлении от внутренней части к периферии внешней части оболочки,
а отношение параметров, включающих диэлектрическую проницаемость, магнитную проницаемость и проводимость, во внешней части оболочки сохраняется равным этому отношению во внутренней части.
6
13. Антенна по п.1, в которой магнитная проницаемость внешней части оболочки изменяется в диапазоне от 1 до 10.
6
14. Антенна по п.1, в которой диэлектрическая проницаемость внешней части оболочки изменяется в диапазоне от 1 до 10.
6
15. Антенна по п.1, в которой электрическая проводимости внешней части оболочки изменяется в диапазоне от 0 до 60×10 См/м.
16. Антенна по п.1, в которой оболочка содержит материал с высокой магнитной проницаемостью и высокой/низкой проводимостью, выбранный из группы:
49
49
2
67
18
14
1
50
50
73,3
13.5
3
9
1
78
17
5
металлическое стекло, наноперм, мю-металл, пермаллой, электрическая сталь, NiZn феррит, Mn-ZN феррит, сталь, FeCoV, Fe3%Si, FeCoBSi, пермаллой NiFe, тонкая фракция FeSiNbBCu, супермаллой NiFeMo.
17. Антенна по п.1, в которой оболочка содержит материал с высокой диэлектрической проницаемостью, выбранной из группы:
диоксид титана, титанат стронция, титанат бария-стронция, титанат бария, титанат циркония-свинца, сопряженные полимеры, титанат кальция-меди.
18. Антенна по п.1, в которой оболочка содержит материал с умеренной/низкой проводимостью, выбранной из группы:
аморфный углерод, углерод в форме графита, константан, GaAs, манганин, ртуть.
19. Антенна по п.1, в которой оболочка содержит метаматериал.
20. Антенна по п.1, в которой рабочая частота антенны не превышает 1 МГц.
21. Антенна по п.1, в которой рабочая частота антенны не превышает 2 МГц.
22. Антенна по п.1, в которой рабочая частота антенны не превышает 3 МГц.
23. Антенна по п.1, в которой линейный размер внутренней части превышает четверть длины провода антенны
24. Антенна по п.1, в которой внешняя часть выполнена из материала, выбираемого из группы материалов с постепенно или ступенчато изменяющимися параметрами, изменяющимися вдоль воображаемой линии, проходящей через среднюю точку внутренней части таким образом, что волновое сопротивление остается неизменным вдоль этой линии.
25. Антенна по п.1, в которой отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки постоянно.
26. Антенна по п.1, в которой отношение электрической проводимости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки постоянно.
27. Антенна по п.1, в которой провод антенны выполнен в виде линейного проводника.
28. Антенна по п.27, в которой длина провода антенны составляет от 0,001 м до 1 м. 1
29. Антенна по п.1, в которой провод антенны выполнен в виде асимметричной
рамки.
30. Антенна по п.27, в которой диаметр рамки составляет от 0,05 м до 1 м.
31. Антенна по п.29, в которой асимметричная рамка выбрана из группы, содержащей круговую, квадратную и ромбовидную антенные рамки.
32. Антенна по п.1, в которой провод антенны покрыт изоляционным материалом, толщина которого не превышает 1/100L, где L равна длине провода антенны.
33. Антенна по п.1, дополнительно содержащая линзовый материал с высокой магнитной проницаемостью для достижения увеличенного значения коэффициента направленности.
34. Антенна по п.33, в которой высокая магнитная проницаемость превышает магнитную проницаемость во внутренней части по меньшей мере в 5 раз.
35. Антенна по п.1, в которой оболочка имеет геометрическую форму, выбираемую из группы:
цилиндрический диск, разделенный на несколько областей цилиндр, разделенный на сектора цилиндр, цилиндрические кольца, треугольник, прямоугольник, прямоугольник с насечкой, оболочка со скошенной кромкой, конус, эллипсоид, сфера, полусфера, сферический сегмент, четырехгранник, перфорированная оболочка, ступенчатая оболочка, или любая комбинация этих форм.
36. Антенна по п.1, содержащая по меньшей мере один теплоотвод.
37. Антенна по п.36, в которой теплоотвод представляет собой структурный элемент антенны.
38. Антенна по п.1, содержащая усиление.
39. Антенна по п.38, в которой усиление представляет собой структурный элемент антенны.
40. Антенна по п.1, в которой оболочка содержит внешний слой, предотвращающий окисление оболочки.
41. Антенная решетка, содержащая несколько низкочастотных антенн, предназначенных для излучения/приема электромагнитных волн во внешнюю среду/из внешней среды, и соединительное устройство для соединения указанных низкочастотных антенн, в которой каждая антенна из указанных антенн содержит:
питаемый вход, выполненный с возможностью соединения с линией передачи,
провод антенны, соединенный с питаемым входом, и
оболочку, по меньшей мере частично окружающую провод антенны,
причем оболочка содержит внутреннюю часть, примыкающую к проводу антенны, и внешнюю часть, примыкающую к внутренней части и имеющую периферию,
внутренняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что каждая из величин магнитной проницаемости внутренней части оболочки, электрической проводимости внутренней части оболочки и диэлектрической проницаемости внутренней части оболочки постоянна в пределах внутренней части,
внешняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что по меньшей мере две величины из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки увеличиваются вдоль по меньшей мере одного направления в пределах внешней части оболочки от внутренней части оболочки к ее периферии,
причем структура или материал внешней части оболочки выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды.
42. Антенная решетка по п.41, выполненная в виде одномерной антенной решетки.
43. Антенная решетка по п.41, выполненная в виде двумерной антенной решетки.
44. Антенная решетка по п.41, дополнительно содержащая несколько фазирующих устройств, индивидуальных для каждой антенны.
45. Система для дистанционного зондирования погруженного, или скрытого, объекта, содержащая
по меньшей мере одну низкочастотную передающую антенну, выполненную с возможностью излучения электромагнитной волны по направлению к погруженному, или скрытому, объекту,
по меньшей мере одну низкочастотную приемную антенну, выполненную с возможностью приема электромагнитной волны по меньшей мере от одной низкочастотной передающей антенны,
в которой каждая из по меньшей мере одной низкочастотной передающей антенны и по меньшей мере одной низкочастотной приемной антенны содержит:
питаемый вход, выполненный с возможностью соединения с линией передачи,
провод антенны, соединенный с питаемым входом возбуждения, и
оболочку по меньшей мере частично окружающую провод антенны,
причем оболочка содержит внутреннюю часть, примыкающую к проводу антенны, и внешнюю часть, примыкающую к внутренней части и имеющую периферию,
внутренняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что каждая из величин магнитной проницаемости внутренней части оболочки, электрической проводимости внутренней части оболочки и диэлектрической проницаемости внутренней части оболочки постоянна в пределах внутренней части,
а внешняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что по меньшей мере две величины из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки увеличиваются вдоль по меньшей мере одного направления в пределах внешней части оболочки от внутренней части к периферии оболочки,
причем структура или материал внешней части оболочки выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды.
46. Система по п.45, в которой низкочастотная передающая антенна и низкочастотная приемная антенна объединены вместе.
47. Система по п.45, в которой низкочастотная передающая антенна и низкочастотная приемная антенна размещены на расстоянии друг от друга.
48. Система по п.45, в которой система работает в режиме, выбранном из группы:
режим отражения, режим дифракции, режим передачи, или режим, являющийся комбинацией этих режимов.
49. Система для дистанционной передачи энергии, содержащая
по меньшей мере одну низкочастотную передающую антенну, выполненную с возможностью подсоединения к источнику энергии и излучения электромагнитной волны к потребителю энергии,
и по меньшей мере одну низкочастотную приемную антенну, выполненную с возможностью подсоединения к потребителю энергии и с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одной низкочастотной передающей антенной посредством приема электромагнитной волны, излученной низкочастотной передающей антенной,
в которой каждая из по меньшей мере одной низкочастотной передающей антенны и по меньшей мере одной низкочастотной приемной антенны содержит
питаемый вход, выполненный с возможностью соединения с линией передачи,
провод антенны, соединенный с питаемым входом, и
оболочку по меньшей мере частично окружающую провод антенны,
причем оболочка содержит внутреннюю часть, примыкающую к проводу антенны, и внешнюю часть, примыкающую к внутренней части и имеющую периферию,
внутренняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что каждая из величин магнитной проницаемости внутренней части оболочки, электрической проводимости внутренней части оболочки и диэлектрической проницаемости внутренней части оболочки постоянна в пределах внутренней части,
внешняя часть оболочки имеет такую структуру или выполнена из такого материала, что по меньшей мере две величины из магнитной проницаемости внешней части оболочки, электрической проводимости внешней части оболочки и диэлектрической проницаемости внешней части оболочки увеличиваются вдоль по меньшей мере одного направления в пределах внешней части оболочки от внутренней части оболочки к ее периферии,
причем структура или материал внешней части оболочки выбраны так, что отношение магнитной проницаемости внешней части оболочки к диэлектрической проницаемости внешней части оболочки остается постоянным в пределах внешней части оболочки и равным отношению магнитной проницаемости внешней среды к диэлектрической проницаемости внешней среды,
посредством чего потребитель энергии может быть снабжен энергией из источника энергии, когда по меньшей мере одна низкочастотная передающая антенна и по меньшей мере одна низкочастотная приемная антенна взаимодействуют друг с другом.
50. Система по п.49, в которой передающая антенна имеет телесный угол, соизмеримый с угловым размером приемной антенны.
51. Система по п.49, в которой рабочая частота электромагнитной волны передающей антенны выбрана с возможностью обеспечения толщины скин-слоя в среде вне передающей антенны по меньшей мере равной 2,7r, где r равно расстоянию между передающей антенной и приемной антенной.
52. Система по п.49, содержащая обратную связь между передающей антенной и приемной антенной.
53. Система по п.49, в которой низкочастотная передающая антенна расположена в здании, а низкочастотная приемная антенна установлена на мобильном устройстве.
54. Система по п.49, в которой мобильное устройство выбрано из группы:
ноутбуки, мобильные телефоны, электронные секретари, смартфоны, электронные планшеты.
55. Система по п.49, в которой низкочастотная приемная антенна установлена на электрическом транспортном средстве.
56. Система по п.49, в которой система работает в режиме, выбранном из группы:
режим дифракции, режим передачи, или в режим, являющийся комбинацией этих режимов.
57. Низкочастотная антенна, предназначенная для излучения/приема электромагнитной волны, причем антенна содержит:
питаемый вход, выполненный с возможностью соединения с линией передачи,
провод антенны, соединенный с питаемым входом, и
оболочку по меньшей мере частично окружающую провод антенны,
в которой оболочка имеет магнитную проницаемость оболочки, электрическую проводимость оболочки и диэлектрическую проницаемость оболочки и содержит несколько чередующихся первых областей и вторых областей,
при этом каждая первая область имеет магнитную проницаемость первой области, электрическую проводимостью первой области и диэлектрическую проницаемость первой области,
а каждая вторая область имеет магнитную проницаемость второй области, электрическую проводимость второй области и диэлектрическую проницаемость второй области,
причем магнитная проницаемость первой области, электрическая проводимость первой области и диэлектрическая проницаемость первой области выше магнитной проницаемости второй области, электрической проводимости второй области и диэлектрической проницаемости второй области.
58. Антенна по п.57, в которой протяженность каждой второй области не превышает 1/10L, где L равно длине провода антенны.
59. Антенна по п.57, в которой каждая вторая область представляет собой воздух.