DA RADIO FREQUENZA A CORRENTE CONTINUA

GIUSEPPE ZELLA
DA RADIO
FREQUENZA
A CORRENTE
CONTINUA
Sistemi di
Conversione di
Energia
Prefazione
L'energia dei segnali RF generati e presenti nell'ambiente RF
offre una potenziale sorgente di energia che può essere
raccolta e convertita in corrente continua per essere
immagazzinata e/o fornita ad una moltitudine di dispositivi
elettrici ed elettronici che richiedono energia elettrica o che
devono ripristinare l'energia elettrica di alimentazione
dissipata da una sorgente di scaricamento.
La tecnologia dedicata alla trasmissione a distanza di energia
elettrica senza usare conduttori, cioè senza fili, ha sempre
suscitato grande interesse.
Lo sviluppo di questa tecnologia ha un potenziale enorme ed
il primo a rendersene conto è stato Nikola Tesla che nel 1899
costruì la famosa bobina alta 61 metri ed alimentata con la
potenza di 300 kW alla frequenza di 150 kHz.
Tesla sperò di predisporre onde stazionarie di energia elettrica
intorno a tutta la superficie terrestre, con antenne riceventi
posizionate in punti ottimali in grado di prelevare energia
quando necessario.
Con il suo dispositivo Tesla riuscì ad accendere centinaia di
lampade ad una distanza di circa 40 chilometri senza utilizzare
conduttori elettrici.
Lo schema è rimasto una curiosità scientifica però ha fornito
l'iniziale lavoro di base per gli sviluppi attuali compresi gli
impegni e gli sforzi fatti per trasmettere energia elettrica in
microonde.
L'energia elettrica trasmessa in microonde è considerata in
forma di raggio di altissima intensità che è focalizzato da un
generatore di microonde su di un'antenna ricevente.
Questa tecnologia è sempre stata considerata per essere
usata per molteplici scopi di vario tipo come trasmettere in
microonde l'energia solare raccolta da giganteschi satelliti
fotovoltaici e sistemi d'arma del tipo di guerre stellari.
Il raggio focalizzato di microonde non è adatto per molte
applicazioni, ad esempio quando il raggio deve essere diretto
verso l'antenna ricevente e non può essere trasmesso
passando attraverso molti oggetti, incluso oggetti viventi,
perchè li distruggerebbe.
Gli apparati esaminati e discussi in questo volume operano la
conversione di energia a radio frequenza da onde stazionarie
che sono emesse dalle antenne nelle gamme RF diverse da
quella delle microonde, trasformandola in corrente continua.
Di particolare interesse sono le bassissime frequenze, o VLF,
che non sono usate nelle comunicazioni e sono disponibili per
trasmettere energia elettrica.
Altrettanto interessanti per questi apparati sono le onde a
bassa frequenza emesse dalla Terra e dovute alla pulsazione
causata dal suo campo magnetico.
Queste onde di terra, stazionarie, a bassa frequenza, possono
essere captate con ricevitori opportunamente sintonizzati.
CONTENUTI
PREFAZIONE
APPARATO E METODO PER
ALIMENTAZIONE E RICARICA
WIRELESS………………………………………………………………………
INTRODUZIONE AL FUNZIONAMENTO……………………
DESCRIZIONE DETTAGLIATA…………………………………......
APPARATO PER RICARICA…………………………………
INTRODUZIONE DEL SISTEMA…………………………………..
11
12
15
26
PRESENTAZIONE DEL SISTEMA ………………………………
DESCRIZIONE DEL SISTEMA ……………………………………
27
28
29
30
CIRCUITO RECUPERATORE DI ENERGIA…..
37
RECUPERO DELL'ENERGIA ……………………………….
INTRODUZIONE AL FUNZIONAMENTO……………………
CONFIGURAZIONE DEL SISTEMA…………………………….
CIRCUITO RECUPERATORE DI ENERGIA……………...
L'ANTENNA……………………………………………………………………….
APPARATO E METODO PER RICEZIONE A
LARGA BANDA DI ENERGIA RF E SUA
CONVERSIONE IN CORRENTE CONTINUA..
DESCRIZIONE DETTAGLIATA…………………………………….
INDUTTORE……………………………………………………………………….
PUNTI DI PRELIEVO………………………………………………………
RETTIFICATORE………………………………………………………………
INTEGRATORE…………………………………………………………………
IMMAGAZZINAMENTO……………………………………………….....
28
38
42
48
51
59
60
66
67
69
69
70
137
APPARATO CAMPIONE………………………………………………...
Circuito Alimentatore Wireless per la Banda delle Onde
Medie……………………………………………………………………………………..
SISTEMA DI TRASMISSIONE WIRELESS DI
ENERGIA CON INCREMENTO DELLA
TENSIONE IN USCITA………………………………………………
PRESENTAZIONE DEL DISPOSITIVO……………………….
DESCRIZIONE DETTAGLIATA ……………………………………
ANTENNA MULTIPLA PER IL RECUPERO
DELL'ENERGIA…………………………………………………………….
DESCRIZIONE DEL SISTEMA……………………………………...
DESCRIZIONE DETTAGLIATA…………………………………….
70
70
72
72
74
81
82
86
GENERARE ENERGIA ELETTRICA A
CORRENTE CONTINUA DALLA
RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA
NELL'AMBIENTE………………………………………………………… 105
DESCRIZIONE DETTAGLIATA…………………………………….
107
CIRCUITO DI ANTENNA RETTIFICATRICE…. 126
DESCRIZIONE DEL SISTEMA……………………………………... 128
VALORI DEI COMPONENTI………………………………………….. 132
138