FR3004860A1 - TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY WIRELESS - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne le transfert d'énergie électrique sans fil qui fonctionne dans n'importe quel milieu de transmission. Il fonctionne par la conversion de l'énergie électrique en photons des longueurs d'onde grands tels que des photons de micro-ondes/ondes-radio en utilisant un générateur de faisceau de photons et dirigeant le faisceau vers un réseau d'antennes redresseuses qui reconvertit les photons en électricité. Le système de transfert d'énergie électrique sans fil 1 est composé d'un générateur de faisceau de photons 15, une source des ondes électromagnétiques 4 pour la pomper et un réseau d'antennes redresseuses 13. Le générateur de faisceau de photons 15 est un plus composé d'une cavité 3 contenant un milieu des molécules 7 ayant un moment dipolaire et qui sont pompée à leurs niveaux supérieurs des énergies rotationnelles, vibrationnelles ou rovibrationnelles. Les molécules désexcités émettent des photons de micro-onde/onde-radio pour constituer un faisceau de photons 9 capté par le réseau d'antennes redresseuses 13 qui convertit les photons de micro-onde/onde-radio en électricité.The invention relates to the transfer of wireless electrical energy that operates in any transmission medium. It works by converting electrical energy into photons of large wavelengths such as microwave photons / radio waves using a photon beam generator and directing the beam to an array of rectifying antennas that converts the photons into electricity. The wireless electric energy transfer system 1 is composed of a photon beam generator 15, a source of electromagnetic waves 4 for pumping it and a network of rectifying antennas 13. The photon beam generator 15 is a more composed of a cavity 3 containing a medium of the molecules 7 having a dipole moment and which are pumped at their higher levels of rotational, vibrational or rovibrational energies. The de-excited molecules emit microwave / radio-wave photons to form a photon beam 9 captured by the array of rectifying antennas 13 which converts the microwave / radio-wave photons into electricity.

Description

- 1- DOMAINE TECHNIQUE: Ce dispositif est lié au transfert d'énergie électrique sans fil dans l'atmosphère terrestre, où l'air est le milieu principal. Ce dispositif pourrait également être adapté à l'espace où il y a le vide. Ce dispositif pourrait également 5 être employé dans le milieu de l'eau. Ce dispositif pourrait également être employé sur d'autres planètes où les atmosphères sont différentes que la terre. Le même dispositif pourrait être employé comme système de communication qui fonctionne dans tous les milieux de transmission comme mentionné ci-dessus. Ce dispositif est principalement prévu pour transférer l'énergie électrique à des grandes 10 distances, mais il pourrait également être employé dans les applications où le transfert d'énergie électrique se produit à des distances proches. ETAT DE L'ART ANTERIEURE : Les méthodes diverses existent aujourd'hui pour transmettre l'énergie 15 électrique sans fil. Fondamentalement tous emploient une combinaison d'un dispositif d'émetteur qui émet l'énergie électromagnétique et un dispositif de récepteur qui capture l'énergie électromagnétique. Les émetteurs peuvent émettre l'énergie électromagnétique sous forme de lumière utilisant des lasers ou sous forme de micro-ondes utilisant des générateurs de micro-ondes. Les 20 récepteurs pourraient être des cellules photovoltaïques qui capturent la lumière laser et reconvertissent la lumière capturée en électricité, ou bien récepteurs pourraient être des antennes qui capturent l'énergie électromagnétique et reconvertissent l'énergie capturée en électricité. L'induction électromagnétique directe et l'induction électromagnétique 25 résonnante sont les moyens les plus efficaces de transmettre de l'énergie sans fil ou sans contact, mais seulement a des distances proches. La transmission de l'énergie électrique peut se faire en couplant deux bobines d'induction par le processus connu sous le nom d'induction mutuelle. Avec cette méthode il est - 2 - possible de transmettre et recevoir des quantités importantes d'énergie mais les deux inducteurs doivent être placés près de l'un à l'autre. Il existe une certaine fréquence pour un système des inducteurs couplés ayant une inductance assortie à laquelle le transfert de l'énergie est maximum. Ceci est connu comme fréquence de résonance. Si le couplage résonnant est employé c 'est a dire, les bobines où les inducteurs assortis à une fréquence mutuelle, une puissance significative peut être transmise sur plusieurs mètres. Décrites ci-dessous sont les diverses méthodes existantes pour réaliser le transfert d'énergie électrique sans fil et leurs limitations.TECHNICAL FIELD: This device is related to the transfer of wireless electrical energy into the Earth's atmosphere, where air is the main medium. This device could also be adapted to the space where there is vacuum. This device could also be used in the water environment. This device could also be used on other planets where the atmospheres are different than the earth. The same device could be used as a communication system that works in all transmission media as mentioned above. This device is primarily intended to transfer electrical energy at great distances, but it could also be used in applications where the transfer of electrical energy occurs at close distances. STATE OF THE PRIOR ART Various methods exist today for transmitting wireless electric energy. Basically all use a combination of a transmitter device that emits electromagnetic energy and a receiver device that captures electromagnetic energy. Emitters can emit electromagnetic energy in the form of light using lasers or in the form of microwaves using microwave generators. The receivers could be photovoltaic cells that capture the laser light and reconvert the captured light into electricity, or receivers could be antennas that capture the electromagnetic energy and reconvert the captured energy into electricity. Direct electromagnetic induction and resonant electromagnetic induction are the most effective means of transmitting wireless or non-contact energy, but only at close distances. The transmission of electrical energy can be done by coupling two induction coils by the process known as mutual induction. With this method it is possible to transmit and receive large amounts of energy but both inductors must be placed close to one another. There is a certain frequency for a coupled inductor system having a matched inductor to which the energy transfer is maximum. This is known as the resonance frequency. If the resonant coupling is used ie, the coils where the inductors matched at a mutual frequency, a significant power can be transmitted over several meters. Described below are the various existing methods for achieving wireless power transfer and their limitations.

TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LA LUMIÈRE: La lumière est une onde électromagnétique aux longueurs d'onde extrêmement courtes et peut donc être employée pour transmettre l'énergie électromagnétique, mais en raison de sa haute fréquence elle a ses limitations. L'énergie peut être transmise en convertissant l'électricité en faisceau lumière ou en rayon laser qui est focalisé à un récepteur photovoltaïque de panneau. Ceci est généralement connu en tant que 'POWER BEAMING Energie rayonnante. Des lasers sont en grande partie utilisés pour transmettre aux fréquences optiques car leurs faisceaux ont une cohérence élevée et ainsi une directionnalité élevée. Au centre spatial de la NASA Marshall Space Center, la NASA a effectué des expériences avec des modèles d'avions légers actionnés par des rayons à laser. Ils ont concentré un rayon laser sur un panneau des cellules photovoltaïques intégrés sur les modèles d'avions pour réaliser le premier vol d'un avion actionné par un rayon à laser. Les inconvénients du transfert d'énergie électrique par un faisceau lumière sont : - La conversion inefficace de l'électricité dans la lumière et vice versa. Il ya quelques années la conversion inefficace de l'électricité en lumière était un - 3 - problème majeur, les lampes à incandescence émettent 98% de l'énergie absorbée comme chaleur, mais avec les dernières technologies de LED, des efficacités jusqu'à 100% ont été observées, les lampes de LED manquent de cohérence et par conséquent, la directionnalité du faisceau est peu élevée. Avec un faisceau laser, la directionnalité du faisceau de laser élevé peut être obtenue. Les lasers sont jusqu'à présent inefficaces, même les derniers lasers, tels que laser à électrons libres (LEL). Les lasers les plus efficaces sont les réseaux des diodes à laser. Ils ne peuvent avoir une efficacité de plus de 50%, mais ils n'ont pas la cohérence mutuelle. 10 - Supposons que les efficacités de la conversion et la directionnalité se sont améliorées jusqu'à un degré acceptable, un problème majeur demeure toujours : La reconversion de la lumière dans l'électricité. Les cellules photovoltaïques sont inefficaces, et réalisent au maximum de leur efficacité, 40%-50% dans certaines conditions. 15 - Bien que le transfert d'énergie électrique par laser puisse être optimisé à la longueur d'onde du laser auquel les efficacités de conversion photovoltaïque sont plus hautes, il reste toujours des problèmes de choix de la bonne fréquence par rapport à l'absorption atmosphérique et particulièrement l'absorption, la réflexion et la diffraction dues aux nuages. 20 BREVETS LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LA LUMIÈRE EP0001637A1 EP0734110A1 EP1204191A2 EP1332718A1 25 EP1443297A1 EP1446857A1 EP1469617A2 EP1469618A1 EP1469619A2 30 EP1929678A2 EP1935553B1 Oct 19, 1978 Mar 12, 1996 Aug 24, 2001 Feb 1,2002 Jan 29, 2004 Oct 23, 2002 Apr 13, 2004 Apr 13, 2004 Apr 13, 2004 Sep 27, 2006 Dec 21, 2007 Charles E. Davis Stasys Malkevicius Masaaki Ichiki Frits Frans Maria De Mul Matti Harkoma Juha Tuominen Kai Ville Nummela Ville Nummela Ortal Alpert Roland Meijer - 4 - EP2089942A1 Jan 24, 2007 US20070019693 Mar 7, 2006 US5837996 Jul 2, 1997 US5982139 Sep 19, 1997 US6114834 Nov 8, 1999 US6534705 Jul 24, 2001 US7253571 Nov 7, 2005 US8118447 Dec 20, 2007 David Graham David Silliman Graham Eytan Keydar Ronald J. Panse Ronald J. Panse Jesus Berrios Byung-Chang Kang David L. Simon ARTICLES LIES AU LA TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LA LUMIÈRE - Advanced receiver/converter experiments for laser wireless power transmission; http://adsabs.harvard.edu/ful1/2004ESASP.567..187H - The history of wireless power transmission; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X9500080B - Power sources for wireless sensor networks; http://www.springerlink.com/index/BOUTGM8AHNPHLL3L.pdf - Wireless power transmission technology state of the art the first Bill Brown lecture; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576503800176 - Recent demonstrations of laser power beaming at DFRC and MSFC; http://pdfserv.aip.org/APCPCS/vol_766/iss_1/73_1.pdf - Wireless power transmission Options for Space Solar power; http://www.rocketdynetech. com/dataresources/WirelessPowerTransmissionOptionsForSpa ceSolarPower.pdf - An in-space wireless energy transmission experiment; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber--552928 - GaAs converters for high power densities of laser illumination; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pip.811/abstract - Solar power satellites for space exploration and applications; http://adsabs.harvard.edufful1/2004ESASP.567..151C - Power beaming providing a space power infrastructure; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=166859 - Wireless power transmission technology development and demonstrations; http://adsabs.harvard.edu/ful1/2004ESASP.567..202S - Space propulsion and power beaming using millimeter systems; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding. aspx?articleid=1006735 - Laser beaming demonstrations to high-orbit satellites; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articieid=950121 - Preliminary demonstration of power beaming with non-coherent laser diode arrays; http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA362586 - 5 - - Free-electron laser power beaming to satellites at China Lake, California; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=950111 - Photovoltaic receivers for laser beamed power in space; http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa. gov/19920006800_1992006800.pdf - Applications of optical phase conjugation; http://link.aip.org/link/phtoad/v34/i4/p27/s1 - Power transmission by laser beam from lunar-synchronous satellite; http://www.cs.odu.edu/-mln/ltrs-pdfs/tm4496.pdf - Preliminary Design and Cost of a 1-Megawatt Solar Pumped lodide Laser Space-to-Space Transmission Station; http://www.intetpubl.com/goto/http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casintrs. nasa.gov/198700 17752_1987017752.pdf - Response of photovoltaic cells to pulsed laser illumination; http://ieeexplore.ieee.orghwls/abs_all.jsp?arnumber=372080 - A lunar rover powered by an orbiting laser diode array; http://pdfserv.aip.org/APCPCS/vol_217/iss_1/253_1.pdf - Summary of studies on space solar power systems of the national space development agency of Japan; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009457650300033X LIVRES LIES AU LA TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LA LUMIÈRE: - Laying the Foundation for Space Solar Power: An Assessment of ...; Committee for the Assessment of NASA's Space Solar Power Investment Strategy, Aeronautics and Space Engineering Board, National Research Council; 2001; Page 74 - Harnessing the Wheelwork of Nature: Tesla's Science of Energy; Thomas Valone ; 2002; Page 156 - Laser Beam Propagation in the Atmosphere; Hugo Weichel; 1990; Page 114 - Transmission of power: polyphase system : Tesla patents; Nikola Tesla, Westinghouse Electric & Manufacturing Company; 1893; Page 127 - The high frontier human colonies in space; Gerard K. O'Neill, David Gump, Space Studies Institute; 2000; Page 196 - High Power Microwaves, Second Edition; James Benford, John A. Swegle, Edl Schamiloglu; 2007; Page 552 - 6 - TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT DES MICRO-ONDES: Le transfert d'énergie électrique peut être réalisé en utilisant des micro-ondes. Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques ayant des longueurs d'onde beaucoup plus longues que celles de la lumière, les efficacités de 5 conversion sont plus hautes que des lasers, et sont moins sensibles à l'atténuation atmosphérique. Cependant les micro-ondes ont des longueurs d'onde bien plus longues que la lumière visible, et exigent des émetteurs et des récepteurs proportionnellement plus grands dus à la diffraction, pour effectuer un transfert d'énergie électrique à des longues distances. Depuis la découverte de 10 l'électromagnétisme, des efforts étaient faits pour trouver des techniques plus performantes et des dispositifs pour transmettre l'énergie électromagnétique à des longues distances. Les premiers contributeurs à la technologie de la transmission d'énergie sans fil par des ondes radio étaient en grande partie Heinrich Rudolf Hertz, 15 Guglielmo Marconi et Nikola Tesla. Hidetsugu yagi et Uda, plus tard ont contribué à la transmission d'énergie sans fil, utilisant un réseau d'antennes directionnelles qu'ils ont conçu. Bien qu'il n'ait pas été pratique pour le transport d'énergie, leur réseau antennes de faisceau directionnelles a été utilisé avec succès en télécommunication sans fil. 20 En considérant la transmission d'énergie par les ondes RF (radiofréquence), les lois de la physique liées à la propagation de faisceaux entrent en vigueur. Les lois de la divergence des faisceaux électromagnétiques déclarent qu'un faisceau électromagnétique écartera et deviendra plus faible quand la distance augmente. La divergence de faisceaux est directement liée à 25 l'efficacité de la transmission d'énergie par RF (radiofréquence). Au delà d'une trop grande divergence (dispositif de récepteur trop grand ) il devient impraticable de récolter l'énergie transmise. - 7 - La divergence dépend de la longueur d'onde de l'onde électromagnétique. Plus courte est la longueur d'onde, les moins importante est la divergence. Le transfert d'énergie utilisant les ondes radio peut être rendu plus directionnel en utilisant des longueurs d'onde plus courtes, notamment dans la gamme des micro-ondes. Ceci permet le transfert d'énergie à de plus longues distances. La divergence dépend également de la nature cohérente des ondes électromagnétiques. Avec un faisceau micro-onde ayant une cohérence élevée, sa divergence est diminuée. Le terme 'cohérence' utilisé ici concerne la fréquence (mono-chromaticité), la phase et la polarisation du faisceau micro-onde. 10 La divergence du faisceau micro-onde est également affectée par la diffraction à l'antenne de transmission. Jusqu'ici le transfert efficace d'énergie électromagnétique sans fil a été réalisé seulement à des distances courtes : en général, le transfert d'énergie de plus longue distance exige de grands dispositifs. La technologie de l'antenne réseau à commande de phase, 'PHASED 15 ARRAY ' en anglais, peut être employée pour augmenter la directionnalité ou la directivité du faisceau de microonde. Une antenne réseau à commande de phase est un groupe d'antennes élémentaires alimentées avec des signaux dont la phase est ajustée de la manière à obtenir la forme d'ondes microonde désirée. Mais elle a ses limitations dues à un phénomène appelé la `Thinned Array Curse` 20 en anglais ; les espaces vides dans l'antenne réseau agissent en tant que réseau de diffraction et produit des lobes latéraux qui perdent l'énergie. Un réseau d'antenne redresseuse (Rectenna) peut être employé pour reconvertir l'énergie de faisceau micro-onde reçu dans l'électricité. Les efficacités de conversion des réseaux d'antennes redresseuses (Rectenna) sont 25 généralement hautes. - 8 - Plusieurs applications de l'énergie rayonnante ou `POWER BEAMING' en anglais, sont couramment étudiées. - Exploitation du Soleil : Les satellites d'énergie solaire à l'orbite autour de la terre peuvent transmettre l'énergie solaire capturée en la convertissant en 5 faisceaux micro-ondes et en rayonnant le faisceau micro-ondes à la terre. - Alimenter un vaisseau spatial depuis la terre utilisant des micro-ondes est étudié. Transfert d'énergie électrique d'un point vers un autre dans une ligne de vue. 10 Cependant l'utilisation de l'énergie rayonnante ou 'POWER BEAMING' ; par des micro-ondes, pour la plupart des applications de l'espace, font face à un problème majeur : elles exigent de grandes tailles d'ouverture pour l'émetteur et le récepteur de réseau d'antenne redresseuse. Une étude de la NASA sur les satellites d'énergie solaire a exigé une antenne de transmission de 1 kilomètre de 15 diamètre, et un diamètre de 10 kilomètres pour le récepteur de réseau d'antennes redresseuses, pour un faisceau de micro-onde à 2,45 gigahertz. Les ouvertures des émetteurs et des récepteurs pourraient être rendues plus petites à l'aide des longueurs d'onde plus courtes, mais l'atmosphère est opaque à la plupart des longueurs d'onde courtes en raison de l'absorption atmosphérique et de 20 l'absorption par des gouttelettes de pluie ou d'eau. Nous pourrions combiner plusieurs satellites plus petits pour rendre le faisceau de micro-onde plus directionnel mais il existe le problème dus à un phénomène appelé la `Thinned Array Curse` en anglais ; les espaces vides dans le réseau d'antennes agissent en tant que réseau de diffraction et produisent des 25 lobes latéraux qui perdent l'énergie. Des expériences réussies dans le transport d'énergie sans fil de puissance élevée, utilisant des micro-ondes, ont été entreprises. - 9 - Des expériences pour le transfert de l'énergie de l'ordre de dizaines de kilowatts ont été exécutées à Goldstone en Californie en 1975 et en 1997 à Grand Bassin sur l'île de la Réunion.ENERGY TRANSFER USING LIGHT: Light is an electromagnetic wave at extremely short wavelengths and can therefore be used to transmit electromagnetic energy, but because of its high frequency it has its limitations. Energy can be transmitted by converting electricity into a light beam or laser beam that is focused to a panel photovoltaic receiver. This is generally known as' POWER BEAMING Radiant Energy. Lasers are largely used to transmit at optical frequencies because their beams have high coherence and thus high directionality. At the NASA Marshall Space Center, NASA conducted experiments with light aircraft models powered by laser beams. They focused a laser beam on a panel of integrated photovoltaic cells on aircraft models to make the first flight of a plane powered by a laser beam. The disadvantages of the transfer of electrical energy by a light beam are: - The inefficient conversion of electricity in the light and vice versa. A few years ago inefficient conversion of electricity to light was a major problem, incandescent lamps emit 98% of the energy absorbed as heat, but with the latest LED technologies, efficiencies up to 100 % have been observed, LED lamps lack coherence and as a result, the directionality of the beam is low. With a laser beam, the directionality of the high laser beam can be obtained. Lasers are so far ineffective, even the latest lasers, such as free electron laser (LEL). The most efficient lasers are laser diode arrays. They can not have an efficiency of more than 50%, but they do not have the mutual coherence. 10 - Assume that conversion efficiencies and directionality have improved to an acceptable degree, a major problem still remains: The conversion of light into electricity. Photovoltaic cells are inefficient, and achieve maximum efficiency, 40% -50% under certain conditions. Although the transfer of electric energy by laser can be optimized at the wavelength of the laser at which the photovoltaic conversion efficiencies are higher, there are still problems in choosing the right frequency compared to the absorption. atmospheric and particularly the absorption, reflection and diffraction caused by clouds. 20 ENERGY TRANSFER-RELATED FEATURES USING LIGHT EP00013740A1 EP1204191A1 EP1204191A2 , 2004 Apr 13, 2004 Apr. 13, 2004 Charles E. Davis Stasys Malkevicius Masaaki Ichiki Fried Frans Maria De Mul Matti Harkoma Juha Tuominen Kai City Nummela City Nummela Ortal Alpert Roland Meijer - 4 - EP2089942A1 Jan 24 , 2007 US20070019693 Mar 7, 2006 US5837996 Jul 2, 1997 US5982139 Sep 19, 1997 US6114834 Nov 8, 1999 US6534705 Jul 24, 2001 US7253571 Nov. 7, 2005 US8118447 Dec. 20, 2007 David Graham David Graham Silliman Eytan Keydar Ronald J. Panse Ronald J Panse Jesus Berrios Byung-Chang Kang David L. Simon ARTICLES RELATED TO ENERGY TRANSFER USING LIGHT - Advanced receiver / converter experiments for laser wireless power transmission; http://adsabs.harvard.edu/ful1/2004ESASP.567..187H - The history of wireless power transmission; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X9500080B - Power sources for wireless sensor networks; http://www.springerlink.com/index/BOUTGM8AHNPHLL3L.pdf - Wireless power transmission technology state of the art the first Bill Brown reading; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576503800176 - Recent demonstrations of Laser Power Beaming at DFRC and MSFC; http://pdfserv.aip.org/APCPCS/vol_766/iss_1/73_1.pdf - Wireless power transmission Options for Space Solar power; http: //www.rocketdynetech. com / dataresources / WirelessPowerTransmissionOptionsForSpa ceSolarPower.pdf - An in-space wireless energy transmission experiment; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber--552928 - GaAs converters for high power densities of laser illumination; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/pip.811/abstract - Solar power satellites for space exploration and applications; http: //adsabs.harvard.edufful1/2004ESASP.567..151C - Power beaming providing a space power infrastructure; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=166859 - Wireless power transmission technology development and demonstrations; http://adsabs.harvard.edu/ful1/2004ESASP.567..202S - Space propulsion and power beaming using millimeter systems; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding. aspx? articleid = 1006735 - Laser beaming demonstrations to high-orbit satellites; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articieid=950121 - Preliminary demonstration of power beaming with non-coherent laser diode arrays; http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA362586 - 5 - - Free-electron laser beaming laser at satellites at China Lake, California; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=950111 - Photovoltaic receivers for laser beamed power in space; http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa. gov / 19920006800_1992006800.pdf - Applications of optical phase conjugation; http://link.aip.org/link/phtoad/v34/i4/p27/s1 - Power transmission by laser beam from lunar-synchronous satellite; http://www.cs.odu.edu/-mln/ltrs-pdfs/tm4496.pdf - Preliminary Design and Cost of a 1-Megawatt Solar Pumped Lodide Laser Space-to-Space Transmission Station; http://www.intetpubl.com/goto/http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casintrs. nasa.gov/198700 17752_1987017752.pdf - Response of photovoltaic cells to pulsed laser illumination; http: //ieeexplore.ieee.orghwls/abs_all.jsp? arnumber = 372080 - A lunar rover powered by an orbiting laser diode array; http://pdfserv.aip.org/APCPCS/vol_217/iss_1/253_1.pdf - Summary of studies on space solar power systems of the national space development agency of Japan; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S009457650300033X ENERGY TRANSFER-RELATED BOOKS USING LIGHT: - Laying the Foundation for Solar Power: An Assessment of ...; NASA's Space Solar Power Investment Strategy, Aeronautics and Space Engineering Board, National Research Council; 2001; Page 74 - Harnessing the Wheelwork of Nature: Tesla's Science of Energy; Thomas Valone; 2002; Page 156 - Laser Beam Propagation in the Atmosphere; Hugo Weichel; 1990; Page 114 - Transmission of power: polyphase system: Tesla patents; Nikola Tesla, Westinghouse Electric & Manufacturing Company; 1893 Page 127 - The high border human settlements in space; Gerard K. O'Neill, David Gump, Space Studies Institute; 2000; Page 196 - High Power Microwaves, Second Edition; James Benford, John A. Swegle, Edl Schamiloglu; 2007; Page 552 - 6 - ENERGY TRANSFER USING MICROWAVE: The transfer of electrical energy can be achieved using microwaves. Microwaves are electromagnetic waves having wavelengths much longer than those of light, the conversion efficiencies are higher than lasers, and are less sensitive to atmospheric attenuation. However, microwaves have much longer wavelengths than visible light, and require proportionally larger transmitters and receivers due to diffraction, to effect electrical energy transfer at long distances. Since the discovery of electromagnetism, efforts have been made to find more efficient techniques and devices for transmitting electromagnetic energy over long distances. The earliest contributors to the technology of wireless energy transmission by radio waves were largely Heinrich Rudolf Hertz, Guglielmo Marconi and Nikola Tesla. Hidetsugu Yagi and Uda later contributed to the transmission of wireless energy, using a network of directional antennas they designed. Although it has not been practical for power transmission, their directional beam antenna array has been successfully used in wireless telecommunications. Considering the transmission of energy by RF (radio frequency) waves, the laws of physics related to the propagation of beams come into force. The laws of the divergence of the electromagnetic beams declare that an electromagnetic beam will spread and become weaker as the distance increases. Beam divergence is directly related to the efficiency of RF (radio frequency) energy transmission. Beyond too great a divergence (receiver device too large) it becomes impracticable to harvest the energy transmitted. The divergence depends on the wavelength of the electromagnetic wave. Shorter is the wavelength, the less important is the divergence. Energy transfer using radio waves can be made more directional by using shorter wavelengths, especially in the microwave range. This allows the transfer of energy to longer distances. Divergence also depends on the coherent nature of electromagnetic waves. With a microwave beam having high coherence, its divergence is decreased. The term "coherence" used here refers to the frequency (mono-chromaticity), phase and polarization of the microwave beam. The divergence of the microwave beam is also affected by diffraction at the transmission antenna. So far the efficient transfer of wireless electromagnetic energy has been achieved only at short distances: in general, longer distance energy transfer requires large devices. The phased array antenna technology, 'PHASED 15 ARRAY', can be used to increase the directionality or directivity of the microwave beam. A phased array antenna is a group of elementary antennas powered with signals whose phase is adjusted to obtain the desired microwave waveform. But it has its limitations due to a phenomenon called the 'Thinned Array Curse' 20 in English; the void spaces in the grating antenna act as a diffraction grating and produce side lobes that lose energy. A rectifier antenna array (Rectenna) may be employed to reconvert the received microwave beam energy into electricity. Conversion efficiencies of rectifier antenna arrays (Rectenna) are generally high. - 8 - Several applications of radiating energy or `POWER BEAMING 'in English, are currently studied. - Sun Exploitation: Earth-orbiting solar satellites can transmit captured solar energy by converting it into 5 microwave beams and radiating the microwave beam to the earth. - Powering a spaceship from Earth using microwaves is studied. Transfer of electrical energy from one point to another in a line of sight. However, the use of radiant energy or 'POWER BEAMING'; Microwaves, for most space applications, face a major problem: they require large aperture sizes for the rectifier antenna transmitter and receiver. A NASA study on solar energy satellites required a 1-kilometer diameter transmission antenna, and a 10-kilometer diameter for the rectifying antenna array receiver, for a 2-microwave beam. , 45 gigahertz. Emitter and receiver openings could be made smaller by shorter wavelengths, but the atmosphere is opaque at most short wavelengths due to atmospheric absorption by droplets of rain or water. We could combine several smaller satellites to make the microwave beam more directional but there is the problem due to a phenomenon called the Thinned Array Curse in English; the void spaces in the antenna array act as a diffraction grating and produce side lobes that lose energy. Successful experiments in high power wireless power transmission, using microwaves, have been undertaken. - 9 - Experiments for the transfer of energy of the order of tens of kilowatts were carried out in Goldstone, California in 1975 and in 1997 in Grand Bassin on the island of Reunion.

BREVETS LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LES MICRO-ONDES EP0325034A2 EP0376074A2 EP0385921B1 EP0434374A2 EP1189327A2 EP1189327B1 US5068669 US5218374 US5503350 Nov 23, 1988 Dec 14, 1989 Feb 28, 1990 Dec 18, 1990 Aug 20, 2001 Aug 20, 2001 Sep 1, 1988 Oct 10, 1989 Oct 28, 1993 A.W. Alden Adrian William Alden Eliyahu Gamzon Adrian W. Alden Yoshihiko Konishi Yoshihiko Konishi Peter Koert Peter Koert Howard A. Foote ARTICLES LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LES MICRO-ONDES - Millimeter wave technology for space power beaming; http://ieeexplore.ieee.orepls/abs_all.jsp?arnumber=141358 - Space solar power programs and microwave wireless power transmission technology; http://electricalandelectronics.org/wp-content/uploads/2008/10/01145675. pdf - Design and experiments of a high-conversion-efficiency 5.8-GHz rectenna; http://www.ece.umd. edut-dillikesearch/smartdust/power/antenna_rectifier/mcspadden2.pdf - An evolutionary satellite power system for International demonstration in developing nations; http://adsabs.harvard.edu/abs/1991spsp.proc..356N - A high-efficiency dual-frequency rectenna for 2.45-and 5.8-GHz wireless power transmission; http:Meeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber=1017644 - An in-space wireless energy transmission experiment; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber=552928 - A high conversion efficiency 5.8 GHz rectenna; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber=602852 - An experimental and theoretical characterization of a broadband arbitrarily-polarized rectenna array; http://www.chisum.net/CU/GroupSite/docs/publications/2001/ims_jh_01.pdf - Space propulsion and power beaming using millimeter systems; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding. aspx?articleid=1006735 - The history of wireless power transmission; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X9500080B - 10 - ARTICLES / LIVRES LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LES MICRO-ONDES - Popular Science - Jan 1988; Page 54 - Popular Science - Jan 1988; Page 51 - Popular Science - Jan 1988; Page 53 - Popular Mechanics - Sep 1995; Page 39 - Popular Mechanics - Apr 1992; Page 28 - Laying the Foundation for Space Solar Power. An Assessment of ...Committee for the Assessment of NASA's Space Solar Power Investrnent Strategy, Aeronautics and Space Engineering Board, National Research Council; Page 72 - Theory of Geostationary Satellites : Chong-Hung Zee; Page 54 - Popular Science - Oct 1993; Page 31 - New Scientist - Jul 16, 1981; Page 10 TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT L'INDUCTION L'induction électromagnétique directe et l'induction électromagnétique résonnante sont les moyens les plus efficaces de transmettre de l'énergie sans fil ou sans contact, mais seulement aux distances proches. La transmission de l'énergie électrique peut se faire en couplant deux bobines d'induction par le processus connu sous le nom d'induction mutuelle. Un transformateur électrique est un bon exemple pour le transfert d'énergie sans fil par l'induction mutuelle. Les circuits primaires et secondaires d'un transformateur sont électriquement isolés entre eux. Le transfert de l'énergie est achevé par l'induction mutuelle. Avec cette méthode il est possible de transmettre et recevoir des quantités importantes d'énergie mais les deux inducteurs doivent être placés près de l'un à l'autre. Il existe une certaine fréquence pour un système des inducteurs couplés ayant une inductance assortie à laquelle le transfert de l'énergie est maximum. Ceci est connu comme fréquence de résonance. Si le couplage résonnant est employé, où les bobines ou inducteurs sont assortis à une fréquence mutuelle, une puissance significative peut être transmise sur plusieurs mètres.PATENTS ASSOCIATED WITH POWER TRANSFER USING MICROWAVES EP0325034A2 EP0385034A2 US5485474 EP0440420A US5505504 Abstract of the present invention are incorporated herein by reference. 10, 1989 Oct 28, 1993 AW Alden Adrian William Alden Eliyahu Gamzon Adrian W. Alden Yoshihiko Konishi Yoshihiko Konishi Koert Peter Peter Koert Howard A. Foote ENERGY TRANSFER RELATED ARTICLES USING MICROWAVE - Millimeter wave technology for space power beaming ; http: //ieeexplore.ieee.orepls/abs_all.jsp?arnumber=141358 - Space solar power programs and microwave wireless power transmission technology; http://electricalandelectronics.org/wp-content/uploads/2008/10/01145675. pdf - Design and experiments of a high-conversion-efficiency 5.8-GHz rectenna; http: //www.ece.umd. edut-dillikesearch / smartdust / power / antenna_rectifier / mcspadden2.pdf - An evolutionary satellite power system for International demonstration in developing nations; http://adsabs.harvard.edu/abs/1991spsp.proc..356N - A high-efficiency dual-frequency rectenna for 2.45-and 5.8-GHz wireless power transmission; http: Meeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp? amumber = 1017644 - An in-space wireless energy transmission experiment; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber=552928 - A high conversion efficiency 5.8 GHz rectenna; http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?amumber=602852 - An experimental and theoretical characterization of a broadband arbitrarily-polarized rectenna array; http://www.chisum.net/CU/GroupSite/docs/publications/2001/ims_jh_01.pdf - Space propulsion and power beaming using millimeter systems; http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding. aspx? articleid = 1006735 - The history of wireless power transmission; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X9500080B - 10 - ARTICLES / BOOKS RELATED TO POWER TRANSFER USING MICROWAVE - Popular Science - Jan 1988; Page 54 - Popular Science - Jan 1988; Page 51 - Popular Science - Jan 1988; Page 53 - Popular Mechanics - Sep 1995; Page 39 - Popular Mechanics - Apr 1992; Page 28 - Laying the Foundation for Space Solar Power. An Assessment of ... Committee for the Assessment of NASA's Space Solar Power Investrnent Strategy, Aeronautics and Space Engineering Board, National Research Council; Page 72 - Theory of Geostationary Satellites: Chong-Hung Zee; Page 54 - Popular Science - Oct 1993; Page 31 - New Scientist - Jul 16, 1981; Page 10 ENERGY TRANSFER USING INDUCTION Direct electromagnetic induction and resonant electromagnetic induction are the most effective means of transmitting wireless or non-contact energy, but only at close distances. The transmission of electrical energy can be done by coupling two induction coils by the process known as mutual induction. An electrical transformer is a good example for wireless energy transfer by mutual induction. The primary and secondary circuits of a transformer are electrically isolated from each other. The transfer of energy is completed by mutual induction. With this method it is possible to transmit and receive large amounts of energy but both inductors must be placed close to one another. There is a certain frequency for a coupled inductor system having a matched inductor to which the energy transfer is maximum. This is known as the resonance frequency. If the resonant coupling is used, where the coils or inductors are matched at a mutual frequency, a significant power can be transmitted over several meters.

Le principe est employé dans les appareils quotidiens comme la brosse à dents électrique, appareils électroniques de la consommation telle que des téléphones portables. Il est également employé pour transférer l'énergie dans les 5 systèmes transcutanés tels que les coeurs artificiels et des implants médicaux. BREVETS LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT L'INDUCTION US6471635 Feb 10, 2000 Peter Forsell EP1587456B1 Jan 31, 2003 Peter Forsell 10 EP1221753A2 Jan 4, 2002 Heon-Young Cha US20040150934 Oct 20, 2003 David W. Baarman US20070064406 Sep 8, 2004 Pilgrim G. W. Beart US20080191638 Feb 25, 2008 Roy W. Kuennen, David W. Baarman, Scott A. IVIollema, Ronald C. Markham, Dennis J. Denen 15 US20090010028 Sep 25, 2008 David W. Baarman, Nathan P. Stien, Wesley J. Bachman, John J. Lord US3675108 Oct 12, 1971 Thomas H. Nicholl US3938018 Sep 16, 1974 Ernest A. Dahl US5952814 Nov 14, 1997 Steven J. W. Van Lerberghe 20 US5959433 Aug 22, 1997 Monty D. Rohde US6184651 Mar 20, 2000 Jose M. Femandez US6636017 Sep 27, 2002 Uwe Zink US6731071 April 26, 2002 David W. Baarman US6913477 Aug 1, 2002 Tal Dayan 25 US7065658 May 18, 2001 Matthieu Baraban US7126450 February 4, 2003 David W. Baarman, Stephen J. McPhilliamy, Christopher Houghton US7212414 October 20, 2003 David W. Baarman 30 LIVRES LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT L INDUCTION - The Industrial Electronics Handbook; J. David Irwin; Page 268 - Electromagnetic Compatibility: Principles and Applications; David A. Weston; Page 297 - Semiconductor material and device characterization; Dieter K. Schroder; Page 634 - The Tesla Papers; Nikola Tesla, David Hatcher Childress; Page 204 35 - 12 - TRANSFERT D'ÉNERGIE A PUISSANCE FAIBLE Le transfert d'énergie sans fil à basse puissance est possible en utilisant des ondes radiofréquences (RF). Ils sont employés dans les applications ou les puissances demandées sont faibles. Des appareils à consommation basse énergie tels que les périphériques d'ordinateur, des sondes sans fil, et des implants médicaux peuvent être alimenté en utilisant l'énergie des ondes radiofréquences (RF). La quantité d'énergie qui peut être transmise est très limitée.The principle is used in everyday appliances like electric toothbrush, consumer electronic devices such as mobile phones. It is also used to transfer energy into 5 transcutaneous systems such as artificial hearts and medical implants. ENERGY TRANSFER-RELATED PATENTS USING INDUCTION US6471635 Feb 10, 2000 Peter Forsell EP1587456B1 Jan. 31, 2003 Peter Forsell EP1221753A2 Jan 4, 2002 Heon-Young Cha US20040150934 Oct. 20, 2003 David W. Baarman US20070064406 Sep. 8, 2004 Pilgrim David W. Baarman, Nathan P. Stien Bachman, John J. Lord US3675108 Oct. 12, 1971 Thomas H. Nicholl US3938018 Sep. 16, 1974 Ernest A. Dahl US5952814 Nov. 14, 1997 Steven JW Van Lerberghe 20 US5959433 Aug. 22, 1997 Monty D. Rohde US6184651 Mar. 20, 2000 Jose M Femandez US6636017 Sep 27, 2002 Uwe Zink US6731071 April 26, 2002 David W. Baarman US6913477 Aug 1, 2002 Tal Dayan 25 US7065658 May 18, 2001 Matthew Baraban US7126450 February 4, 2003 David W. Baarman, Stephen McPhilliamy, Christopher Houghton US7212414 October 20, 2003 David W. Baarman 30 TRANSFER RELATED BOOKS ENERGY USING INDUCTION - The Industrial Electronics Handbook; J. David Irwin; Page 268 - Electromagnetic Compatibility: Principles and Applications; David A. Weston; Page 297 - Semiconductor material and device characterization; Dieter K. Schroder; Page 634 - The Tesla Papers; Nikola Tesla, David Hatcher Childress; Page 204 35 - 12 - LOW POWER TRANSFER Low power wireless power transfer is possible using radio frequency (RF) waves. They are used in applications where power requirements are low. Low energy consuming devices such as computer peripherals, wireless probes, and medical implants can be powered using RF (radio frequency) wave energy. The amount of energy that can be transmitted is very limited.

TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LE COUPLAGE INDUCTIF PAR DES ONDES ÉVANESCENTES Une nouvelle technique de transfert d'énergie sans fil par le couplage inductif des ondes évanescentes a été présentée par Marin Soljacic, et ses collègues chez Massachusetts Institute of Technology en 2007. La technique est basée sur la théorie de l'électromagnétisme à champ proche, et l'utilisation de 'résonateurs couplés'. Ils ont appliqué le comportement de champs proches des champs électromagnétiques à un concept de transfert de puissance sans fil, basé sur des résonateurs couplés. À l'aide du couplage évanescent, le récepteur d'énergie (l'appareil à charger) peut recevoir l'énergie du dispositif d'émetteur seulement s'il a une fréquence de résonance qui est proche du dispositif d'émetteur. Jusque-là l'énergie électromagnétique est piégée dans le dispositif de d'émetteur. La théorie derrière ceci c'est que quand des ondes électromagnétiques sont envoyées par un guide d'ondes fortement angulaire, cela produit des ondes évanescentes qui ne portent aucune énergie. Quand un autre guide d'ondes résonnant compatible est apporté près de l'émetteur, les ondes évanescentes peuvent permettre à l'énergie de propager et de fournir la puissance au guide d'ondes résonnant du récepteur. Ce phénomène est connu en tant que le - 13 - 'couplage d'ondes évanescentes'. Le tunnel les ondes électromagnétiques, ne rayonne pas l'énergie en dehors du guide d'ondes. En 2007 les chercheurs de MIT ont avec succès démontré la capacité d'alimenter une ampoule de 60 watts à partir d'une source d'énergie qui était à plusieurs mètres de distance avec une efficacité approximative de 40%. L'inconvénient principal avec cette méthode est que le transfert d'énergie est possible seulement aux distances proches, et qu'il ne peut pas fonctionner dans d'autres types de milieux de transmission tels que l'eau, et d'autres atmosphères extra-terrestres. 10 BREVETS LIES AU TRANSFERT D'ÉNERGIE UTILISANT LA COUPLAGE INDUCTIF PAR D'ONDES ÉVANESCENTES US20070222542 July 5, 2006 John D. Joannopoulos, Aristeidis Karalis, Marin Soljacic 15 US20080278264 Mar 26, 2008 Aristeidis Karalis, Andre B. Kurs, Robert Moffatt, John D. Joannopoulos, Peter H. Fisher, Matin Soljacic US20090195333 Mar 31, 2009 John D Joannopoulos, Aristeidis 20 Karalis, Marin Soljacic US20110074347 Nov 18, 2010 Aristeidis Karalis US20110089895 Nov 18, 2010 Aristeidis Karalis US20110193419 Feb 28, 2011 Aristeidis Karalis US20120119569 Oct 17, 2011 Aristeidis Karalis 25 U520120235634 Oct 21, 2011 Andrew J. Campanella U520120242159 Oct 28, 2011 Andrew J. Campanella US20120248886 Oct 28, 2011 Andrew J. Campanella US20120322387 Jun 15, 2012 Angela Nicoara US7825543 Mar 26, 2008 Aristeidis Karalis, Andre B. 30 Kurs, Robert Moffatt, John D. Joannopoulos, Peter H. Fisher, Marin Soljacic US8097983 May 8, 2009 Aristeidis Karalis US8035255 Nov 6, 2009 Kurs et al. - 14 - CONDUCTION ÉLECTRIQUE Quelques conducteurs naturels de l'électricité comme la terre et les océans, s peuvent être utilisés comme milieux et des courants électriques peuvent être propagés par ces conducteurs naturels. Un milieu naturel comme l'atmosphère peut devenir un conducteur en ionisant l'air. L'ionisation se produit quand la tension de claquage du milieu est dépassée, ainsi la rendre conductible pour l'électricité. Par exemple, un faisceau ultra-violet de haute puissance peut être w employé pour ioniser l'air, créant une colonne de conduite entre l'émetteur et le récepteur. L'inconvénient technique principal avec ce système est que les besoins en énergie pour ioniser l'air sont importants ainsi rendant le système inefficace. - 15 - ÉVALUATION DES MÉTHODES ÉNUMÉRÉES CI-DESSUS Dans les méthodes énumérées ci-dessus d'art antérieur de transmission de l'énergie sans fil notamment - transfert d'énergie utilisant la lumière - transfert d'énergie utilisant des micro-ondes - transfert d'énergie utilisant l'induction - 5 transfert d'énergie utilisant le couplage inductif par ondes évanescentes utilisant l'accouplement d'ondes évanescentes, nous constatons qu'il n'y a aucune technologie qui a complètement résolu le problème principale du transfert d'énergie sans fil, savoir ,transmettre une grande quantité d'énergie électrique à de longues distances très efficacement dans différents types de milieux de 10 transmission. Trois problèmes techniques importants n'ont pas été résolus : l'efficacité, la transmission à de longues distances et la transmission dans différents types de milieux de transmission autre que l'air, tels que l'eau et d'autres atmosphères extraterrestres. Ci-après figure un résumé des inconvénients des méthodes de l'art antérieur cités ci-dessus : 15 - Avec de la lumière, l'efficacité pose toujours un problème important dû aux efficacités du laser qui ne dépassent pas 50% et aux efficacités de conversion photovoltaïque qui ne dépassent pas 40%. Les lampes à matrice LED fonctionnant avec une efficacité de 99%, peuvent substituer des lasers mais il manque de la directionnalité de faisceau. Un autre 20 problème principal avec la lumière est celui de l'absorption atmosphérique et particulièrement l'absorption, réflexion et diffraction dues aux nuages. - Avec des micro-ondes, les ondes électromagnétiques sont à des longueurs d'onde beaucoup plus longues, ses efficacités de conversion sont plus hautes que des lasers, et sont moins sensibles à l'atténuation 25 atmosphérique. Cependant les micro-ondes ont des longueurs d'ondes bien plus longues que la lumière visible, et exigent des émetteurs et des récepteurs proportionnellement plus grands pour diminuer les effets dus à la diffraction et la divergence, Surtout quand il s'agit de transmission à de longues distances. Elles sont susceptibles également d'interférence. - 16 - - Avec l'induction le transfert d'énergie peut être réalisé seulement à de courtes distances. L'induction directe et l'induction magnétique résonnante sont les moyens les plus efficaces de transférer l'énergie sans fil, mais seulement à des distances proches. - Avec le couplage inductif des ondes évanescentes le transfert d'énergie sans fil peut être réalisé entre les résonateurs couplés. Mais il faut à une condition que le dispositif de récepteur d'énergie (le dispositif à charger) soit proche du dispositif d'émetteur. Il y a trois problèmes majeurs rencontrés, lorsque l'on conçoit un système de Io transfert d'énergie sans fil qui fonctionne dans l'atmosphère terrestre. a) Les problèmes liés à la conversion du courant alternatif (C.A) au courant constant (C.C) aux hautes fréquences : Ceci pose un défi technologique considérable pour concevoir les convertisseurs qui fonctionnent aux fréquences infrarouges ou optiques 15 (longueurs d'onde entre 2 - 0,3 pm). Les diodes de rectification et l'antenne devraient être extrêmement petites, typiquement de l'ordre du micro/nanomètre et leur vraie efficacité serait entre 0,1 - 1%. Il n'est pratiquement pas faisable de les construire ; même si on arrive à les construire, ils seront très inefficaces. Pour éviter ces problèmes, on peut 20 proposer de réaliser le transfert d'énergie sans fil en utilisant la transmission de la lumière et en employant un panneau photovoltaïque pour convertir la lumière en électricité, cependant, les efficacités de conversion des panneaux photovoltaïques sont assez basses et l'atmosphère n'est pas transparente pour toutes les longueurs d'onde dans 25 le spectre optique. b) Les problèmes liés au milieu de transmission : - Transmission en atmosphère terrestre : L'opacité atmosphérique au spectre électromagnétique entier dépend de la longueur d'onde des ondes - 17 - électromagnétiques. H y a certaines fréquences auxquelles l'atmosphère est complètement transparente. Les régions du spectre dans lequel ces fréquences sont trouvées sont connues comme les fenêtres atmosphériques. Selon F1G 5 et FIG 6, nous voyons que dans la région des micro-onde/onde-radio hertziennes du spectre d'absorption d'air, nous pouvons transmettre l'énergie électrique entre des longueurs d'onde de 5 cm à 10 mètres avec de bonnes efficacités. De ce fait, la transmission de l'énergie électrique dans l'atmosphère est limitée seulement à ces seules fréquences qui traversent l'atmosphère, limitant les capacités des techniques d'art antérieur pour transférer l'énergie. - Transmission dans l'eau : L'eau à son propre spectre d'absorption, elle absorbe fortement dans l'ultraviolet, les régions d'infrarouge et de micro-onde, mais est en grande partie transparente dans la région visible du spectre électromagnétique.ENERGY TRANSFER USING INDUCTIVE COUPLING WITH EVANESCENT WAVES A new technique for wireless energy transfer by inductively coupling evanescent waves was presented by Marin Soljacic, and his colleagues at the Massachusetts Institute of Technology in 2007. The technique is based on the theory of near-field electromagnetism, and the use of 'coupled resonators'. They applied the behavior of fields close to electromagnetic fields to a concept of wireless power transfer, based on coupled resonators. Using the evanescent coupling, the energy receiver (the apparatus to be charged) can receive energy from the transmitter device only if it has a resonant frequency that is close to the transmitter device. Until then the electromagnetic energy is trapped in the transmitter device. The theory behind this is that when electromagnetic waves are sent through a strongly angular waveguide, this produces evanescent waves that carry no energy. When another compatible resonant waveguide is brought near the transmitter, the evanescent waves can allow the energy to propagate and provide power to the resonant waveguide of the receiver. This phenomenon is known as 'evanescent wave coupling'. The tunnel electromagnetic waves, does not radiate energy outside the waveguide. In 2007, MIT researchers successfully demonstrated the ability to power a 60-watt light bulb from an energy source that was several meters away with an approximate efficiency of 40%. The main disadvantage with this method is that energy transfer is possible only at close distances, and that it can not work in other types of transmission media such as water, and other atmospheres extra -terrestres. 10 ENERGY TRANSFER-RELATED PATENTS USING INDUCTIVE VOLATILE COUPLING US20070222542 July 5, 2006 John D. Joannopoulos, Aristeidis Karalis, Marin Soljacic 15 US20080278264 Mar. 26, 2008 Aristeidis Karalis, Andre B. Kurs, Robert Moffatt, John D. Joannopoulos, Peter H. Fisher, Morning Soljacic US20090195333 Mar 31, 2009 John D Joannopoulos, Aristeidis 20 Karalis, Marin Soljacic US20110074347 Nov 18, 2010 Aristeidis Karalis US20110089895 Nov 18, 2010 Aristeidis Karalis US20110193419 Feb 28, 2011 Aristeidis Karalis US20120119569 Oct 17 , 2011 Aristeidis Karalis 25 U520120235634 Oct 21, 2011 Andrew J. Campanella U520120242159 Oct 28, 2011 Andrew J. Campanella US20120248886 Oct 28, 2011 Andrew J. Campanella US20120322387 Jun 15, 2012 Angela Nicoara US7825543 Mar 26, 2008 Aristeidis Karalis, Andre B. 30 Kurs, Robert Moffatt, John D. Joannopoulos, Peter H. Fisher, Soljacic Marin US8097983 May 8, 2009 Aristeidis Karalis US8035255 Nov. 6, 2009 Kurs et al. - 14 - ELECTRICAL CONDUCTION Some natural conductors of electricity such as earth and oceans, can be used as media and electric currents can be propagated by these natural conductors. A natural environment like the atmosphere can become a driver by ionizing the air. Ionization occurs when the breakdown voltage of the medium is exceeded, thus making it conductive for electricity. For example, a high power ultraviolet beam may be used to ionize the air, creating a driving column between the transmitter and the receiver. The main technical disadvantage with this system is that the energy requirements to ionize the air are important thus making the system ineffective. - 15 - EVALUATION OF THE METHODS LISTED ABOVE In the foregoing methods of prior art of wireless energy transmission including - energy transfer using light - energy transfer using microwaves - transfer of energy using induction-energy transfer using evanescent wave inductive coupling using evanescent wave coupling, we find that there is no technology that has completely solved the main problem of transfer of evanescent waves. Wireless energy, ie, transmit a large amount of electrical energy at long distances very efficiently in different types of transmission media. Three important technical problems have not been solved: efficiency, long-range transmission and transmission in different types of transmission media other than air, such as water and other extraterrestrial atmospheres. The following is a summary of the drawbacks of the methods of the prior art mentioned above: With light, efficiency always poses a major problem due to the efficiencies of the laser which do not exceed 50% and to the efficiencies of photovoltaic conversion that does not exceed 40%. LED matrix lamps operating at 99% efficiency, can substitute lasers but lack of beam directionality. Another major problem with light is that of atmospheric absorption and particularly cloud absorption, reflection and diffraction. With microwaves, electromagnetic waves are at much longer wavelengths, its conversion efficiencies are higher than lasers, and are less sensitive to atmospheric attenuation. However, microwaves have much longer wavelengths than visible light, and require proportionally larger transmitters and receivers to reduce the effects of diffraction and divergence, especially when it comes to transmitting long distances. They are also susceptible to interference. - 16 - - With induction energy transfer can be achieved only at short distances. Direct induction and resonant magnetic induction are the most efficient ways of transferring wireless energy, but only at close distances. With the inductive coupling of the evanescent waves the wireless energy transfer can be realized between the coupled resonators. But it is necessary on one condition that the energy receiver device (the device to be charged) be close to the transmitter device. There are three major problems encountered when designing a wireless energy transfer system that operates in the Earth's atmosphere. a) The problems related to the conversion of alternating current (AC) to constant current (CC) at high frequencies: This poses a considerable technological challenge to design the converters that operate at infrared or optical frequencies (wavelengths between 2 - 0.3 μm). The rectifying diodes and the antenna should be extremely small, typically of the order of the micro / nanometer and their true efficiency would be between 0.1 - 1%. It is practically impossible to build them; even if we manage to build them, they will be very inefficient. To avoid these problems, it can be proposed to carry out the wireless energy transfer using light transmission and by employing a photovoltaic panel to convert the light into electricity, however, the conversion efficiencies of the photovoltaic panels are quite low. and the atmosphere is not transparent for all wavelengths in the optical spectrum. b) Problems related to the transmission medium: - Transmission in the Earth's atmosphere: The atmospheric opacity with the entire electromagnetic spectrum depends on the wavelength of the electromagnetic waves. There are certain frequencies at which the atmosphere is completely transparent. The regions of the spectrum in which these frequencies are found are known as the atmospheric windows. According to F1G 5 and FIG 6, we see that in the microwave / radio-wave region of the air absorption spectrum, we can transmit electrical energy between wavelengths of 5 cm to 10 meters with good efficiencies. As a result, the transmission of electrical energy into the atmosphere is limited only to those frequencies that pass through the atmosphere, limiting the capabilities of prior art techniques for transferring energy. - Transmission in water: Water has its own absorption spectrum, it absorbs strongly in the ultraviolet, infrared and microwave regions, but is largely transparent in the visible region of the electromagnetic spectrum .

Transmission en atmosphères extraterrestres : Chaque planète a sa propre composition atmosphérique caractéristique, ainsi, les constituants de l'atmosphère variantes, le spectre d'absorption lui aussi varie. c) Les problèmes liés à l'interférence et à la divergence : La transmission utilisant des micro-ondes et des ondes radio peut être influencée par l'interférence provenant du bruit ou rayonnement électromagnétique présent dans le milieu de transmission. Pour la transmission utilisant des micro-ondes et des ondes radio, la divergence de faisceau est influencée par diffraction à l'antenne de transmission. Jusqu' à maintenant le transfert d'énergie électrique sans fil efficace a été réalisé seulement à des distances courtes et en général le transfert d'énergie à de longues distances exige de très grands dispositifs. - 18 - Tandis que la technologie de l'antenne réseau à commande de phase, PHASED ARRAY ' en anglais, peut être employée pour augmenter la directionnalité ou directivité du faisceau de microondes. Elle a ses limitations dues à un phénomène appelé la `Thinned Array Curse' en anglais, savoir ; les espaces vides dans l'antenne réseau agissent en tant que réseau de diffraction et produit des lobes latéraux qui perdent l'énergie. OBJECTIFS DE L'INVENTION Vu les inconvénients des techniques de l'art intérieur, la présente invention 10 vise donc à y remédier. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif de transfert d'énergie électrique sans fil qui fournit une solution aux problèmes ci-dessus lié au transfert d'énergie électrique sans fil. La solution existe dans la production d'ondes électromagnétiques qui disposent la fois des propriétés directionnelles de la lumière, et des efficacités des 15 micro-ondes, c'est à dire générer des photons ayant des longueurs d'onde de micro-onde et transmettre ces photons produits à un récepteur se composant d'un réseau d'antennes redresseuses qui reconvertit les photons capturés en électricité. La production des photons de micro-onde/onde radio en grande quantité 20 est un défi technologique important. La présente invention se compose d'un générateur des photons qui relève ce défi .11 est le composant principal du présent système de transfert d'énergie électrique sans fil. Il emploie une nouvelle méthode inventive pour produire de grandes quantités de photons ayant la longueur d'onde de l'ordre micro-onde/onde radio et a des longueurs d'onde désirés. 25 L'énergie électromagnétique émise peut être décrite sous forme de variations de champ électromagnétique ou sous forme de photons. Nous devons - 19 - différencier clairement ces deux descriptions concernant l'émission électromagnétique. Pour avoir une idée claire au sujet voici un exemple ; Considérez les ondes radio ou les micro-ondes produites utilisant les dispositifs disponibles comme le klystron, le magnétron etc. Quand ces dispositifs varient les champs électromagnétiques à une fréquence particulière, ils transmettent des variations de champ électromagnétique à cette fréquence mais ils généralement n'émettent pas ou transmettre pas des photons à cette fréquence, les photons associés pourraient avoir d'autres fréquences qui ne correspondent pas à la fréquence de l'oscillateur. Pour pouvoir produire des photons à cette radiofréquence particulière, disons 2,45 gigahertz, (fréquence typique de four à micro-ondes), nous doivent construire un dispositif différent qui est capable d'émettre ces photons de 2,45 gigahertz et pas simplement ondes électromagnétiques ayant 2,45 gigahertz de fréquence. Typiquement un magnétron émettrait les ondes radio ayant une fréquence de 2,45 gigahertz mais pas les photons ayant une fréquence de 2,45 gigahertz. Considérez d'autre part les dispositifs comme le MASER, le LASER ou un laser à électrons libres ( LEL ), ces dispositifs émettent des photons à une fréquence particulière. Par exemple quand le MASER d'ammonie produit d'un faisceau de MASER qui a une fréquence de 24 gigahertz, elle émet réellement 20 des photons ayant la fréquence de 24 gigahertz. Ces dispositifs émettent le rayonnement cohérent des photons ayant des fréquences qui correspond à la région visible du spectre électromagnétique ou à la région micro-onde du spectre électromagnétique, mais très peu de dispositifs émettent des photons ayant des fréquences radio. Les masers existent qui fonctionnent à la fréquence micro-25 ondes qui produisent des photons de micro-onde, mais ils les font aux intensités très faibles, et peuvent ne pas être utilisé pour établir un transfert d'énergie électrique sans fil. - 20 - Les inconvénients majeurs des IVIASERs qui existent aujourd'hui sont - Ils ne sont pas capables de produire une grande quantité de photons, la plupart des MASERs possèdent une puissance de sortie de l'ordre des picowatts et des milliwatts. Ces genres de production de photons ne servent pas au transfert 5 d'énergie mais peuvent être utiles pour la télécommunication. - La gamme des longueurs d'onde de MASER disponibles est très limitée, et d'ailleurs ils ne sont pas disponibles pour la région de longueur d'ondes radio (hertziennes) c est à dire à partir de 10 cm et plus. Le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil fournit une solution pour produire des photons basse fréquence de micro-onde/onde radio en grande quantité et n'a pas les inconvénients mentionnés ci-dessus liés à celui du laser et du maser. Le dispositif qui est la partie centrale de ce système de transfert d'énergie électrique sans fil est : 15 - Capable de produire les faisceaux des puissances élevées qui est limitée seulement par la taille de sa cavité. - Capable de produire les faisceaux des photons à des différentes longueurs d'onde qui est seulement limitée par le type de milieu dans la cavité. La gamme des longueurs d'onde disponibles est beaucoup plus étendue que des masers, de 20 sorte qu'ils puissent fonctionner dans les fenêtres atmosphériques pour les ondes hertziennes et des ondes micro-ondes. - 21 - RESUME DE LA PRESENTE INVENTION On révèle ci-dessous un nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil qui fournit une solution aux problèmes ci-dessus du transfert d'énergie électrique sans fil. La solution se compose de la conversion de l'énergie électrique en photons de grandes longueurs d'onde de l'ordre des longueurs d'onde de micro-onde ou d'onde radio et la transmission des photons produits à un récepteur se composant d'un réseau d'antennes redresseuses qui reconvertit les photons capturés en électricité. Il y a un défi technologique important dans la production des photons de 10 micro-onde/onde radio dans une grande quantité. La présente invention se compose entre d'autres composants d'un générateur des photons qui relève à ce défi. Principalement le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil consiste en un générateur de faisceau de photons et un récepteur se composant d'un réseau d'antennes redresseuses. L'innovation principale se situe dans le 15 générateur de faisceau de photons. Le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil fonctionne dans l'atmosphère terrestre, où l'air est le milieu principal. Ce dispositif pourrait également être adapté à l'espace où il y a le vide. Ce dispositif pourrait également être employé dans le milieu de l'eau. Ce dispositif pourrait également être employé 20 sur d'autres planètes où les atmosphères sont différentes que la terre. Le même dispositif pourrait être employé comme système de communication qui fonctionne dans tous les milieux de transmission comme mentionné ci-dessus Le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil fonctionne par la conversion de l'énergie électrique en photons des longueurs d'onde grands tels 25 que des photons de micro-ondes/ondes-radio en utilisant un générateur de faisceau de photons et dirigeant le faisceau vers un réseau d'antennes redresseuses qui reconvertit les photons en électricité. Le système de transfert d'énergie électrique sans fil est composé d'un générateur de faisceau de photons, - 22 - une source des ondes électromagnétiques pour la pomper et un réseau d'antennes redresseuses. Le générateur de faisceau de photons est un plus composé d'une cavité contenant un milieu des molécules ayant un moment dipolaire et qui sont pompée à leurs niveaux supérieurs des énergies rotationnelles, vibrationneiles ou rovibrationnelles. Les molécules désexcitées émettent des photons de micro-onde/onde-radio pour constituer un faisceau de photons capté par le réseau d'antennes redresseuses qui convertit les photons de micro-onde/onde-radio en électricité. - 23 - DESCRIPTION DETAILLE DE LA PRESENTE INVENTION Suivante est la description de la présente invention repartie en quatre parties - Description complète du présent dispositif de système de transfert d'énergie électrique sans fil. - Description du présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil. Le générateur de faisceau de photons est employé pour produire un faisceau des photons micro-onde ou d'onde radio. - Description du présent dispositif de récepteur du présent nouveau système 10 de transfert d'énergie électrique sans fil. Le récepteur est un réseau d'antenne redresseuse (Rectenna en anglais) employé pour recevoir et reconvertir l'énergie de faisceau de photons généré par le générateur en électricité. - Les principaux avantages du présent nouveau système de transfert 15 d'énergie électrique sans fil au-dessus d'autres systèmes de l'état d'art actuels. DESCRIPTION COMPLETE DU PRESENT DISPOSITIF DE SYSTEME DE TRANSFERT D'ENERGIE ELECTRIQUE SANS FIL 20 On révèle ci-dessous un nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil. Il transmet l'énergie à une distance en convertissant l'énergie électrique en photons de grands longueurs d'onde tels que des photons de micro-onde/onde radio utilisant un nouveau concept d'un générateur de faisceau de photons et en dirigeant le faisceau de photons vers un récepteur se composant d'un réseau 25 d'antennes redresseuses qui reconvertit les photons capturés en électricité. Il y a un défi technologique important dans la production des photons de microonde/onde radio dans une grande quantité. La présente invention se compose - 24 - entre d'autres composants d'un générateur des photons qui relève à ce défi. L'innovation principale se situe dans le générateur de faisceau de photons. FIG 1 est une représentation schématique du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention. Un système de transfert d'énergie électrique sans fil 1 est composé d'un générateur de faisceau de photons 15, une source des ondes électromagnétiques 4, et un réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 13. Le générateur de faisceau de photons 15 est en plus composé d'une cavité 3 qui contient un milieu des molécules 7 qui possèdent un moment dipolaire. 10 Pour faire fonctionner le système de transfert d'énergie électrique sans fil 1, le générateur de faisceau de photons 15 est pompé utilisant la source des ondes électromagnétiques qui produit des ondes électromagnétiques 4 qui sont dirigées par les guides d'ondes 16 et 17 vers le milieu 7 pour exciter le milieu des molécules 7 à leurs niveaux supérieures des énergies rotationnelles ou 15 vibrationnelles ou rovibrationnelles. Les molécules désexcités émettent des photons de micro-onde/onde-radio qui sort de l'ouverture 12 pour constituer un faisceau de photons 9 , le faisceau de photons 9 est focalisé par un capot réfléchissant de focalisation 8 pour être incident sur un réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 13. Le réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 13 20 convertit les photons de micro-onde/onde-radio en électricité. Selon le FIG 3 le générateur de photon 55 a pu être également pompé utilisant un générateur de radiofréquence (RF) 60. Au lieu des guides d'ondes l'énergie électromagnétique est acheminée par la paire de plaques d'électrodes 65 et 66 qui sont couplés au générateur de radiofréquence (RF) 60. La paire de 25 plaques d'électrodes 65 et 66 couplés au générateur de radiofréquence (RF) 60 produit d'un champ d'électrique oscillant. - 25 - Un exemple pratique d'utilisation du système 1 serait de transmettre l'énergie électrique du point A vers un point B dans notre atmosphère terrestre. Nous supposons que les points A et B sont dans une ligne de vue. Pour déterminer la plage de fréquence opérante du système 1, nous devons considérer d'abord le spectre d'absorption de l'air et trouver les fenêtres transparentes disponibles dans la région de micro-onde ou d'onde radio, parce que c'est dans ces régions qu'il est pratique pour construire des convertisseurs tels que les réseaux d'antennes redresseuses (Rectenna). Et aussi parce que les efficacités de conversion aux fréquences de micro-onde/onde-radio sont hautes.Transmission in extraterrestrial atmospheres: Each planet has its own characteristic atmospheric composition, thus, the constituents of the atmosphere variants, the absorption spectrum also varies. c) Problems with interference and divergence: Transmission using microwaves and radio waves may be influenced by interference from noise or electromagnetic radiation in the transmission medium. For transmission using microwaves and radio waves, beam divergence is influenced by diffraction at the transmitting antenna. Until now efficient wireless power transfer has been achieved only at short distances and in general the transfer of energy at long distances requires very large devices. - 18 - While phased array antenna technology, PHASED ARRAY 'can be used to increase the directionality or directivity of the microwave beam. It has its limitations due to a phenomenon called the 'Thinned Array Curse' in English, to know; the void spaces in the grating antenna act as a diffraction grating and produce side lobes that lose energy. OBJECTIVES OF THE INVENTION In view of the disadvantages of the techniques of the interior art, the present invention is therefore intended to remedy this. More particularly, the present invention aims to provide a wireless electric power transfer device which provides a solution to the above problems related to the transfer of wireless electrical energy. The solution exists in the production of electromagnetic waves which have both the directional properties of light, and the efficiencies of microwaves, ie generate photons having microwave wavelengths and transmit these photons produced at a receiver consisting of a network of rectifying antennas that reconvert captured photons into electricity. The production of microwave photons / radio waves in large quantities is an important technological challenge. The present invention consists of a photon generator that meets this challenge .11 is the main component of the present wireless electric energy transfer system. It employs a new inventive method to produce large quantities of photons having the wavelength of the microwave / radio wave order and at desired wavelengths. The electromagnetic energy emitted can be described as electromagnetic field or photon variations. We must clearly differentiate these two descriptions concerning the electromagnetic emission. To get a clear idea about here is an example; Consider radio waves or microwaves produced using available devices like klystron, magnetron etc. When these devices vary the electromagnetic fields at a particular frequency, they transmit electromagnetic field variations at this frequency but they generally do not emit or transmit photons at this frequency, the associated photons could have other frequencies that do not match not at the frequency of the oscillator. In order to be able to produce photons at this particular radio frequency, say 2.45 gigahertz, (typical microwave oven frequency), we have to build a different device that is capable of emitting these 2.45 GHz photons and not just waves electromagnetic having 2.45 gigahertz frequency. Typically a magnetron would emit radio waves having a frequency of 2.45 gigahertz but not photons having a frequency of 2.45 gigahertz. On the other hand, consider devices such as MASER, LASER or a free electron laser (LEL), these devices emit photons at a particular frequency. For example when the ammonia MASER produces a MASER beam that has a frequency of 24 GHz, it actually emits photons having the frequency of 24 GHz. These devices emit the coherent radiation of photons having frequencies that correspond to the visible region of the electromagnetic spectrum or the microwave region of the electromagnetic spectrum, but very few devices emit photons having radio frequencies. Masers exist that operate at the microwave frequency that produce microwave photons, but they do them at very low intensities, and may not be used to establish a wireless electrical energy transfer. - 20 - The major drawbacks of IVIASERs that exist today are - They are not able to produce a large amount of photons, most MASERs have an output power of the order of picowatts and milliwatts. These kinds of photon production are not used for energy transfer but may be useful for telecommunication. - The range of available MASER wavelengths is very limited, and moreover they are not available for the region of wavelength radio (hertzian) that is to say from 10 cm and more. The present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system provides a solution for producing low frequency microwave / radio wave photons in large quantities and does not have the drawbacks mentioned above. above that of the laser and the maser. The device which is the central part of this wireless electrical energy transfer system is: Capable of producing beams of high powers which is limited only by the size of its cavity. - Able to produce photon beams at different wavelengths that is only limited by the type of medium in the cavity. The range of wavelengths available is much larger than masers, so that they can operate in atmospheric windows for microwave and microwave waves. SUMMARY OF THE INVENTION Below is disclosed a new wireless electric power transfer system which provides a solution to the above problems of wireless electrical energy transfer. The solution consists of the conversion of electrical energy into long-wavelength photons of the order of wavelengths of microwave or radio wave and the transmission of photons produced to a receiver consisting of an array of rectifying antennas that reconvert captured photons into electricity. There is a significant technological challenge in the production of microwave photons / radio waves in a large amount. The present invention is comprised of other components of a photon generator that is subject to this challenge. Mainly the new wireless electrical energy transfer system consists of a photon beam generator and a receiver consisting of a network of rectifying antennas. The main innovation lies in the photon beam generator. The new wireless electric energy transfer system works in the Earth's atmosphere, where the air is the main medium. This device could also be adapted to the space where there is vacuum. This device could also be used in the water environment. This device could also be used on other planets where the atmospheres are different than the earth. The same device could be used as a communication system that works in all transmission media as mentioned above. The new wireless electric energy transfer system works by converting electrical energy into wavelength photons. such as microwave photons / radio waves using a photon beam generator and directing the beam to an array of rectifying antennas that reconvert the photons into electricity. The wireless electrical energy transfer system is composed of a photon beam generator, a source of electromagnetic waves for pumping it and a network of rectifying antennas. The photon beam generator is a more composed of a cavity containing a medium of molecules having a dipole moment and which are pumped at their higher levels of rotational, vibrational or rovibrational energies. The de-excited molecules emit microwave / radio-wave photons to form a photon beam captured by the array of rectifying antennas that converts the microwave / radio-wave photons into electricity. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next is the description of the present invention divided into four parts - complete description of the present wireless electric energy transfer system device. - Description of the present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system. The photon beam generator is used to produce a beam of microwave or radio wave photons. Description of the present receiver device of the present new wireless electric power transfer system. The receiver is a rectifying antenna array (Rectenna) used to receive and reconvert the photon beam energy generated by the generator into electricity. The main advantages of this new wireless electrical energy transfer system over other current state of the art systems. COMPLETE DESCRIPTION OF THE WIRELESS ELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM DEVICE The following is a novel wireless electric power transfer system. It transmits energy at a distance by converting electrical energy into long wavelength photons such as microwave / radio wave photons using a new concept of a photon beam generator and directing the beam from photons to a receiver consisting of an array of rectifying antennas that reconvert captured photons into electricity. There is a significant technological challenge in the production of microwave photons / radio waves in a large quantity. The present invention is comprised of other components of a photon generator that is subject to this challenge. The main innovation lies in the photon beam generator. FIG. 1 is a schematic representation of the present new wireless electric energy transfer system according to the invention. A wireless electric energy transfer system 1 is composed of a photon beam generator 15, a source of electromagnetic waves 4, and a network of rectifying antennas (Rectenna) 13. The photon beam generator 15 is in addition composed of a cavity 3 which contains a medium of the molecules 7 which have a dipole moment. In order to operate the wireless electric energy transfer system 1, the photon beam generator 15 is pumped using the source of the electromagnetic waves which produces electromagnetic waves 4 which are directed by the waveguides 16 and 17 to the medium 7 to excite the medium of the molecules 7 at their higher levels of rotational or vibrational or rovibrational energies. The de-excited molecules emit microwave / radio-wave photons which emanate from the aperture 12 to form a photon beam 9, the photon beam 9 is focused by a reflective focusing hood 8 to be incident on a network of photons 9 Rectifier Antennas (Rectenna) 13. The Rectifier Antenna Array (Rectenna) 13 20 converts microwave photons / radio waves into electricity. According to FIG 3 the photon generator 55 could also be pumped using a radio frequency (RF) generator 60. Instead of the waveguides the electromagnetic energy is conveyed by the pair of electrode plates 65 and 66 which are coupled to the radio frequency (RF) generator 60. The pair of electrode plates 65 and 66 coupled to the radio frequency (RF) generator 60 generates an oscillating electric field. A practical example of using System 1 would be to transmit electrical energy from point A to a point B in our Earth's atmosphere. We assume that points A and B are in a line of sight. To determine the operating frequency range of system 1, we must first consider the absorption spectrum of the air and find the transparent windows available in the microwave or radio wave region, because that is in these regions it is convenient to build converters such as rectifier antenna arrays (Rectenna). And also because the conversion efficiencies at the microwave / radio-wave frequencies are high.

Selon FIG 5 et FIG 6, nous voyons que dans la région de micro-onde/onde- radio du spectre d'absorption d'air nous pouvons transmettre l'énergie électrique entre les longueurs d'onde de 5 cm à 10 mètres à de bonnes efficacités. Ceci nous donne la plage de fréquence opérante du système 1. Au cas où nous devrions transmettre l'énergie électrique aux fréquences micro-ondes en dehors de cette bande de 5cm à 10 mètres, nous devons transmettre aux fréquences qui ne sont pas présents dans le spectre rotationnel des constituants principaux de l'atmosphère. Les gammes de fréquences des spectres rotationnels des constituants principaux de l'atmosphère sont indiquées dans le FIG 9. La prochaine étape serait de choisir les molécules qui entrent dans la cavité 20 3 et qui disposent des spectres d'émission à ces longueurs d'onde. La composition moléculaire du milieu est choisie dans une manière telle que. 1. Au moins une fréquence de la bande des fréquences composé du spectre rotationnelles, le spectre vibrationnelles, et le spectre rovibrationnelles des molécules choisie n'est pas présente dans le spectre d'absorption de milieu de 25 transmission, dans ce cas c'est l'air. 2. Les types de molécules choisies pour le milieu sont choisis dans une manière telle qu'ils forment une collection homogène de molécules. La collection - 26 - homogène signifie que les différents types de molécules n'agissent pas l'un avec l'autre chimiquement. Les différents types de molécules ont pu composer le milieu. La collection pourrait également être un mélange des atomes et des molécules, mais il est important qu'ils forment une collection homogène d'au moins d'un type de molécule, cela signifie qu'il devrait y avoir au moins un type de molécule dans le milieu de la cavité. C'est parce que seulement les molécules disposent les spectres rotationnelles ou vibrationnelles est que de ce fait les photons émises ont des énergies qui correspondent aux transitions énergétiques des niveaux d'énergies rotationnelles ou vibrationnelles. Les atomes présent dans le milieu ne contribuent pas à la génération des photons, mais peuvent servir à maintenir la pression à l'intérieur de la cavité, ou peut être utilisé pour conduire la chaleur de la cavité. Une molécule est composée d'au moins deux atomes. 3. Les types de molécules choisies pour le milieu sont également choisis dans une manière telle qu'ils ont un moment dipolaire. 15 Dans une molécule, les énergies qui correspondent aux transitions énergétiques des niveaux d'énergies rotationnelles sont généralement petites comparées aux transitions énergétiques des niveaux d'énergies vibrationnelles. Généralement les transitions énergétiques des niveaux d'énergies vibrationnelles correspondent aux énergies dans la région infrarouge du spectre 20 électromagnétique et les transitions énergétiques des niveaux d'énergies rotationnelles correspondent aux énergies dans la région micro-onde, onde-radio et d'infrarouge lointain du spectre électromagnétique. FIG 8 est un tableau qui montre les différents processus moléculaires et leurs bandes de fréquences qui correspond aux énergies associées aux transitions énergétiques rotationnelles ou 25 vibrationnelles ou rovibrationnelles. Ainsi, si nous devons transmettre l'énergie aux fréquences de micro-onde/onde-radio nous devons rechercher les molécules qui ont des spectres rotationnelles ou rovibrationnelles qui tombent dans la région de micro-onde, onde-radio et d'infrarouge lointain du spectre électromagnétique. On pourra référer les bases de données spectrales moléculaires publiée par - 27 - plusieurs instituts de recherche pour trouver les molécules nécessaires. Une telle base de données est la base de données de N1ST (National Institute of Standards and Technology) où une recherche des molécules avec des spectres particuliers pourrait être conduite. Leur dernier lien de Web est http://physics.nist.gov/PhysRefData/MolSpec,/freqsearch.html, la où une plage de fréquence spectrale pourrait être entrer comme paramètre de recherche et l'outil énumère toutes les molécules ayant une spectre qui correspond a la plage de fréquence désirée. Les spectres rotationnelles surgissent seulement quand les molécules sont polaires en nature et qui ont un moment dipolaire permanent. Les molécules contenues dans la cavité devraient être les molécules polaires. Les molécules polaires sont des molécules ayant un moment dipolaire électrique permanent. Le moment dipolaire permanent est dû aux diverses asymétries dans leur structure et la présence des charges partiels sur les atomes dans la molécule qui résultent due a des différences dans l'électronégativité ou d'autres caractéristiques de la liaison moléculaire. Ainsi, pour qu'une molécule agisse avec une onde électromagnétique par l'intermédiaire de transitions rotationnelles, il doit posséder un moment dipolaire magnétique ou électrique. Sans lui aucun champ magnétique ou électrique extérieurement appliqué ne peut exercer un couple rotatif.According to FIG 5 and FIG 6, we see that in the microwave / radio-wave region of the air absorption spectrum we can transmit electrical energy between wavelengths of 5 cm to 10 meters to good efficacies. This gives us the operating frequency range of system 1. In case we should transmit electrical energy to microwave frequencies outside this band of 5cm to 10 meters, we have to transmit to frequencies that are not present in the Rotational spectrum of the main constituents of the atmosphere. The frequency ranges of the rotational spectra of the main constituents of the atmosphere are indicated in FIG. 9. The next step would be to choose the molecules that enter cavity 3 and have emission spectra at these wavelengths. . The molecular composition of the medium is chosen in such a way that. 1. At least one frequency of the rotational spectrum compound frequency band, the vibrational spectrum, and the rovibrational spectrum of the selected molecules is not present in the transmission medium absorption spectrum, in which case it is the air. 2. The types of molecules chosen for the medium are chosen in such a way that they form a homogeneous collection of molecules. The homogeneous collection means that the different types of molecules do not act chemically with each other. The different types of molecules could compose the environment. The collection could also be a mixture of atoms and molecules, but it is important that they form a homogeneous collection of at least one type of molecule, which means that there should be at least one type of molecule in the middle of the cavity. This is because only the molecules have the rotational or vibrational spectra and because of this, the emitted photons have energies that correspond to the energetic transitions of the rotational or vibrational energy levels. The atoms present in the medium do not contribute to the photon generation, but can be used to maintain the pressure inside the cavity, or can be used to drive the heat of the cavity. A molecule is composed of at least two atoms. 3. The types of molecules chosen for the medium are also chosen in such a way that they have a dipole moment. In one molecule, energies that correspond to energetic transitions of rotational energy levels are generally small compared to energetic transitions of vibrational energy levels. Generally, the energy transitions of the vibrational energy levels correspond to the energies in the infrared region of the electromagnetic spectrum and the energy transitions of the rotational energy levels correspond to the energies in the microwave, radio-wave and far-infrared regions of the electromagnetic spectrum. electromagnetic spectrum. FIG. 8 is a table which shows the different molecular processes and their frequency bands which corresponds to the energies associated with rotational or vibrational or rovibrational energy transitions. Thus, if we are to transmit energy at microwave / radio-wave frequencies we must search for molecules that have rotational or rovibrational spectra that fall into the microwave, radio-wave and far-infrared region of the microwave. electromagnetic spectrum. The molecular spectral databases published by several research institutes can be referenced to find the necessary molecules. One such database is the National Institute of Standards and Technology (N1ST) database where a search for molecules with particular spectra could be conducted. Their last web link is http://physics.nist.gov/PhysRefData/MolSpec,/freqsearch.html, where a spectral frequency range could be enter as a search parameter and the tool enumerates all the molecules having a spectrum. which corresponds to the desired frequency range. Rotational spectra arise only when the molecules are polar in nature and have a permanent dipole moment. The molecules contained in the cavity should be the polar molecules. Polar molecules are molecules with a permanent electrical dipole moment. The permanent dipole moment is due to the various asymmetries in their structure and the presence of partial charges on atoms in the molecule that result due to differences in electronegativity or other characteristics of the molecular bond. Thus, for a molecule to act with an electromagnetic wave through rotational transitions, it must have a dipole magnetic or electrical moment. Without it no externally applied magnetic or electric field can exert a rotating torque.

Les molécules qui ont un moment dipolaire permanent peuvent produire des spectres rotationnels purs et intenses une fois excitées à leurs niveaux supérieurs des énergies rotationnelles en les pompant avec les ondes électromagnétiques aux bonnes fréquences. Les molécules symétriques comme H2, 02, C2, CH4 produisent des spectres rotationnels faibles grâce a leur moment électrique quadripolaire. Ces molécules symétriques peuvent également acquérir un moment dipolaire provisoire dû aux modes d'élongations antisymétriques. Dans ces conditions les transitions énergétiques rotationnelles peuvent être réalisées également en les pompant avec les ondes -28 - électromagnétiques. Il devient évident que quand une molécule dispose un spectre rotationnel elle possède forcement un moment dipolaire permanent. Ensuite après avoir listé des molécules capables de interagir avec une onde électromagnétique par l'intermédiaire de transitions rotationnelles , dans la prochaine étape nous devons exclure l'utilisation des molécules présent dans le milieu de transmission (l'atmosphère terrestre par exemple) qui atténuent considérablement les ondes électromagnétiques à la fréquence ou aux fréquences désirée de transmission. F1G 7 montre la composition atmosphérique de la terre. L'atmosphère terrestre se compose principalement du N2 (azote) et de 1'02 (l'oxygène). FIG 9 montre la structure moléculaire des constituants atmosphériques principaux qui indiquent la nature de dipôle de la molécule, de ce fait montrant quelles molécules sont capables d'avoir des spectres d'absorption rotationnelle. Par exemple imaginez que nous devons transmettre l'énergie aux fréquences autour de 60 gigahertz (longueurs d'onde environ 5 millimètres), et que nous constatons qu'02 (l'oxygène) a une absorption maximale dans cette plage de fréquence, alors nous devons éviter employer 1'02 comme milieu pour la cavité. L'02 n'a aucun moment dipolaire électrique mais par rapport aux autres gaz diatomiques il a un dipôle magnétique permanent. L'azote n'a ni le moment de dipôle électrique ni le moment de dipôle magnétique et donc aucun spectre d'absorption rotationnel. Ainsi il ne peut pas être employé dans le milieu de la cavité quand nous devons opérer aux fréquences de transition d'énergie de rotation. D'autre part, nous pourrions employer 1'02 comme milieu pour la cavité, quand nous devons transmettre l'énergie dans une atmosphère d'une planète différente de la terre, où 1'02 n'est pas un constituant important de l'atmosphère de la planète. Une fois que nous avons la liste de molécules qui ont les spectres désirés nous peuvent remplir la cavité 3 avec ces molécules qui forment le milieu 7 et les pomper utilisant les ondes électromagnétiques 4 aux fréquences correspondantes d'excitation. - 29 - Ici dans ce système 1 révélé nous pourrions employer par exemple le protoxyde d'azote comme milieu 7 de la cavité du générateur de faisceau de photons 15. Comme indiqué dans FIG 2, la source d'onde électromagnétique utilisée dans ce système révélé est un magnétron 41 qui produisent des micro-ondes intense. Plusieurs dispositifs spéciaux comme les tubes à vide puissants peuvent également être utilisés pour produire des micro-ondes. Ces tubes sont différents des tubes à vide basse fréquence, ils emploient le mouvement balistique des électrons dans le vide commandé par des champs électriques ou magnétiques. Ils incluent le magnétron, klystron, tube à ondes progressives, gyrotron. Les sources de micro-onde de puissance faible utilisent les dispositifs à semi-conducteur tels que le transistor à effet de champ, diodes tunnel, diodes de Gunn, diodes d'IMPATT Comme indiqué dans FIG 1 , les molécules du milieu 7 contenu dans la 15 cavité 3 sont excitées par une bande des ondes électromagnétiques basses fréquences 4 produites par le magnétron 41 ou plusieurs magnétrons fonctionnant comme source puissantes d'ondes électromagnétiques. La source des ondes électromagnétiques 4 devrait consister une fréquence ou une bande des fréquences qui se trouve dans les spectres rotationnelles, vibrationnelles, ou 20 rovibrationnelles des molécules du milieu 7. Dans le système révélé actuel nous utilisons seulement un magnétron simple 41, mais quand nous avons besoin d'une source d'ondes électromagnétiques qui contient une bande de plusieurs fréquences, plusieurs magnétrons pourraient être utilisés de sorte que les ondes électromagnétiques 4 25 produites par elles contiennent les fréquences qui excitent les molécules à leurs différentes plusieurs niveaux supérieurs des énergies rotationnelles, vibrationnelles ou rovibrationnelles. - 30 - Les ondes électromagnétiques 4 produites par la source sont guidées dans la cavité 3 par au moins un guide d'ondes. Plusieurs guides d'ondes ont pu être utilisés. Il dépend du spectre de fréquences des ondes électromagnétiques produites, qui dépend à leur tour des différentes fréquences des photons qui doivent être produits. Ici dans cet exemple du système révélé, les ondes électromagnétiques 4 produites par la source sont guidées dans la cavité 3 par les deux guides d'ondes 16 et 17. Les couvertures 10 et 11 de guide d'ondes permettent les ondes électromagnétique de la source 4 de passer mais ne permet pas le milieu des molécules 7 d'évader en dehors de la cavité 3. 10 Les molécules du milieu 7 sont pompées par les ondes électromagnétiques 4 à leurs niveaux supérieurs des énergies rotationnelles, vibrationnelles ou rovibrationnelles, ou une combinaison de lesdites énergies, et au retour à leurs états stables spontanément ou par stimulation, émettent les photons ayant des énergies qui correspondent aux transitions énergétiques des niveaux d'énergies 15 rotationnelles, vibrationnelles ou rovibrationnelles des molécules. Les photons émis correspondent normalement aux photons de microondes/ondes radio. Les molécules d'un milieu contenu dans une cavité pourraient également être excitées par un champ électrique oscillant. Comme indiqué dans FIG 3 un générateur de faisceau de photons 55 est pompé utilisant un générateur de 20 radiofréquence 60. Au lieu des guides d'ondes l'énergie électromagnétique est acheminée par une paire de plaques d'électrodes 65 et 66 qui sont couplés au générateur de radiofréquence 60. La paire de plaques d'électrodes couplées au générateur de RF 60 produisent d'un champ électrique oscillant. Le générateur de radiofréquence 60 est placé sur l'extérieur de la cavité 68, la paire de plaques 25 d'électrodes 65 et 66 sont placés sur l'intérieur de la cavité 68 et placés vis-à-vis l'un a l'autre. En couplant électriquement le générateur de radiofréquence 60 aux paire de plaques d'électrodes 65 et 66, un signal de radiofréquence est produit créant de ce fait un champ électrique alternatif qui excite les molécules du milieu -31- 59 aux niveaux supérieurs des énergies rotationnelles, vibrationnelles ou rovibrationnelles des molecules. Selon la FIG 1 les photons de micro-onde/ondes-radio qui traversent l'ouverture 12 sont focalisés par le capot de focalisation réfléchissant 8 pour constituer un faisceau de photons 9. Le capot de focalisation réfléchissant 8 est disposé en dehors de la cavité 3 est attaché à l'ouverture 12. L'ouverture 12 est couverte par un matériel transparent qui est transparent aux photons mais empêche le milieu 7 de s 'échapper hors de la cavité 3. En focalisant le faisceau de photons 9 pour être incident sur le réseau 10 d'antennes redresseuses 13 le faisceau est reçu par le réseau d'antennes redresseuses 13 qui reconvertit les photons du faisceau de photons 9 en électricité. Dans le cas ou du générateur de faisceau de photons (émetteur) et du réseau d'antennes redresseuses (récepteur) ne sont pas dans une ligne de vue entre eux, 15 qui signifie qu'il y a un peut être un obstacle dans le chemin du faisceau de photons, le faisceau de photons pourrait être dirigé vers un miroir et être reflété au réseau d'antennes redresseuses. Dans la FIG 10. Le générateur de faisceau de photons 151 est pompé utilisant les une source d'onde électromagnétique 152 ou les ondes 20 électromagnétiques sont acheminés par les guides d'ondes 153 et 154 pour produire un faisceau de photons 155 qui est reflété d'un miroir 156. Le faisceau reflété 157 est incident sur le réseau d'antennes redresseuses 158. Le faisceau de photons capturé est reconverti en électricité et produit un courant constant (C.C) aux terminaux 159. 25 -32 - THEORIE DE LA PRESENT DISPOSITIF DE GENERATEUR DE FAISCEAU DE PHOTONS DU PRESENT NOUVEAU SYSTEME DE TRANSFERT D'ENERGIE ELECTRIQUE SANS FIL: Le principe de fonctionnement de ce dispositif est comme suit : Des molécules ayant un moment dipolaire sont contenues dans la cavité et sont excitées par une bande des ondes électromagnétiques basses fréquences produites par un générateur des ondes électromagnétiques ou un générateur RF ( fréquence radio ) par les dispositifs tels qu'un magnétron, le klystron ou toute autre dispositifs émettant des ondes hertziennes. Les ondes 10 électromagnétiques émises par le générateur contiennent des fréquences qui excitent les molécules à leurs niveaux supérieures des énergies rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles. Les molécules retournent à leurs états stables spontanément ou par l'émission stimulée, de ce fait émettant les photons ayant des énergies qui correspondent aux transitions énergétiques des niveaux 15 d'énergies rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles. Les types de molécules dans la cavité sont choisis de telle manière que leurs spectres d'émissions émises une fois pompés par des micro-ondes correspondent aux fréquences de sortie désirées du ce dispositif de générateur des photons. Ainsi le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent 20 nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil fonctionne comme un dispositif de convertisseur d'énergie. Il convertit l'énergie électrique en photons de basse fréquence. Ce dispositif en comparaison avec un MASER serait un dispositif qui est pompé électromagnétiquement mais produit des photons non cohérents. Bien que les molécules dans ce nouveau dispositif de générateur de 25 faisceau de photons qui est le composant principale de ce système de transfert d'énergie électrique sans fil révélé soient employées comme une système de particules à deux niveaux et de ce fait qu'il y n auras pas d'amplification du signal d'entrée parce qu'il y a seulement 50% des molécules peuplées dans l'état excitées à n'importe quel instant donné, c'est a dire il y n ya pas de inversion de la - 33 - population , nous avons malgré tout, 50% des molécules qui produisent des photons qui sort de ce dispositif. Ainsi nous avons 50% d'énergie électrique injecté convertie en photons utilisables. Elle agit comme un dispositif qui absorbe l'énergie électromagnétique et produit des photons de longueurs d'ondes radio et de micro-ondes. Les photons émis ont des longueurs d'ondes radio et de micro-ondes, car les énergies associées aux transitions énergétiques rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles sont généralement plus petits par rapport aux énergies associés aux transitions électroniques. De telles photons ayant des basses fréquences sont préférées du point de vue de construire les dispositifs de conversion pratiques. Pour une meilleure compréhension du présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil, nous pourrions le comparer à un laser comme ci-dessous - Les lasers produisent un faisceau fortement cohérent, la cohérence concerne la fréquence (monochromatisme), phase et la polarisation du faisceau de production, tandis que le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil ne produit pas un faisceau cohérent. Elle produit un faisceau des photons contenant plusieurs fréquences désirées qui pourraient avoir des phases et qui pourraient être polarisé à tous les angles. - La cavité utilisée dans un laser est résonnante tandis que le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil dispose une cavité qui n'est pas résonnante, il y n a pas des miroirs réfléchissantes. - Le laser produit d'un faisceau ayant seulement une fréquence unique, tandis que le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du - 34 - présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil peut produire d'un faisceau contenant des fréquences multiples. - Dans le laser une amplification du signal d'entrée est possible par l'inversion de population du milieu tandis que le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil, l'amplification du signal d'entrée ne peut pas être réalisé parce qu'il n'y a aucune inversion de population, parce que les molécules du milieu du nouveau dispositif de générateur de faisceau de photons sont employées comme un système à deux niveaux. 10 Dans un laser les atomes ou les molécules du milieu sont employés en tant que un système à trois nivaux ou plus le système. - Dans un laser des atomes peuvent être employés dans le milieu pour produire des photons, tandis que dans le présent dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie 15 électrique sans fil, seulement les molécules sont employées pour produire des photons de longueurs d'ondes radio et de micro-ondes, parce que les atomes ne disposent pas des niveaux d'énergies rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles, donc ne peuvent pas produire des spectres rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles et en effet ne 20 peuvent pas produire des photons de longueurs d'ondes radio et de micro- ondes. Des atomes peuvent seulement être excités à leurs niveaux d'énergies électroniques. DESCRIPTION DE LA PRESENT DISPOSITIF DE RECEPTEUR DU PRESENT NOUVEAU 25 SYSTEME DE TRANSFERT D'ENERGIE ELECTRIQUE SANS FIL Le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil consiste aussi un récepteur se composant un dispositif pour capturer et convertir le faisceau de photons en électricité qui est un réseau d'antennes redresseuses 13. Il est composé d'une rangée de modules d'antennes redresseuses, chacune de ces - 35 - modules d'antennes redresseuses consisté en un redresseur à semi-conducteur reliés à une paire d'éléments d'antenne électriquement. La paire d'éléments d'antenne convertissent les photons reçu en l'électricité et fournissent le signal électrique à la redresseur à semi-conducteur. Les modules d'antennes redresseuses sont encore groupés dans les sous-réseaux, chacune de ces sous- réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière. Selon la FIG. 4 une vu agrandie d'une module d'antenne redresseur est montré à l'extrême gauche du HG 4 ou 88 and 87 sont une paire d'éléments d'antenne qui sont configuré dans une forme spirale carré, les bouts de ces éléments d'antenne sont relié un redresseur à semi-conducteur 86. La diode 86 est un redresseur à circuit de pont complet. Il convertit le signal courant alternatif (C.A) du photon dans un signal courant constant (C.C) ainsi produisant l'électricité à courant constant. Les sorties C.0 de ces modules sont connecté en parallèles pour fournir une sortie finale aux terminaux 14. Les paires d'éléments d'antennes utilisées dans ce dispositif sont carrés. Cependant on pourront utiliser aussi les formes corne dipôle, 'bovvtie' ou spirale. LES PRINCIPAUX AVANTAGES DU PRESENT NOUVEAU SYSTEME DE TRANSFERT 20 D'ENERGIE ELECTRIQUE SANS FIL Les principaux avantages du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil au-dessus d'autres systèmes actuels sont 1. Le système peut transférer d'énergie électrique par n'importe quel milieu à condition que la composition du milieu soit connue ; ceci inclut l'eau, ainsi une des 25 applications pourrait être de transmettre l'énergie électrique aux installations sous-marines. -36- 2. Interférence : La transmission utilisant des micro-ondes et des ondes radio peut être influencée par l'interférence provenant du bruit ou rayonnement électromagnétique présent dans le milieu de transmission. Puisque le présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil produit un faisceau des s photons, le faisceau est moins sensible à des interférences. - 37 - BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS FIG 1 est une représentation schématique du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention. FIG 2 est une représentation schématique du dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention où le dispositif de générateur de faisceau de photons est pompé utilisant les ondes électromagnétiques produites par un magnétron. Ce dispositif de générateur de faisceau de photons est la partie centrale de ce système de transfert d'énergie électrique sans fi qui convertit l'énergie électrique en photons.Molecules that have a permanent dipole moment can produce pure and intense rotational spectra when excited at their higher levels of rotational energies by pumping them with electromagnetic waves at the right frequencies. Symmetric molecules such as H2, 02, C2, CH4 produce weak rotational spectra due to their quadrupole electric moment. These symmetrical molecules can also acquire a temporary dipole moment due to antisymmetric elongation modes. Under these conditions rotational energy transitions can be realized also by pumping them with electromagnetic waves. It becomes obvious that when a molecule has a rotational spectrum it necessarily has a permanent dipole moment. After having listed molecules capable of interacting with an electromagnetic wave via rotational transitions, in the next step we must exclude the use of molecules present in the transmission medium (the Earth's atmosphere for example) which considerably attenuate electromagnetic waves at the desired frequency or frequencies of transmission. F1G 7 shows the atmospheric composition of the earth. The Earth's atmosphere consists mainly of N2 (nitrogen) and O2 (oxygen). FIG. 9 shows the molecular structure of the main atmospheric constituents which indicate the dipole nature of the molecule, thus showing which molecules are capable of having rotational absorption spectra. For example imagine that we have to transmit energy at frequencies around 60 GHz (wavelengths about 5 millimeters), and that we find that O2 (oxygen) has a maximum absorption in this frequency range, then we should avoid using 1'02 as a medium for the cavity. The 02 has no electric dipole moment but compared to other diatomic gases it has a permanent magnetic dipole. Nitrogen has neither the electric dipole moment nor the magnetic dipole moment and therefore no rotational absorption spectrum. So it can not be used in the middle of the cavity when we have to operate at rotational energy transition frequencies. On the other hand, we could use 1'02 as a medium for the cavity, when we must transmit the energy in an atmosphere of a planet different from the earth, where 1'02 is not an important constituent of the atmosphere of the planet. Once we have the list of molecules that have the desired spectra we can fill cavity 3 with these molecules that form medium 7 and pump them using electromagnetic waves 4 at the corresponding excitation frequencies. Here in this system 1 revealed we could for example use nitrous oxide as the medium 7 of the photon beam generator cavity 15. As shown in FIG 2, the electromagnetic wave source used in this system revealed is a magnetron 41 that produce intense microwaves. Several special devices like powerful vacuum tubes can also be used to produce microwaves. These tubes are different from low frequency vacuum tubes, they use the ballistic motion of electrons in a vacuum controlled by electric or magnetic fields. They include magnetron, klystron, traveling wave tube, gyrotron. Low power microwave sources use semiconductor devices such as the field effect transistor, tunnel diodes, Gunn diodes, IMPATT diodes. As shown in FIG. 1, the molecules of medium 7 contained in FIG. Cavities 3 are excited by a band of low frequency electromagnetic waves 4 produced by the magnetron 41 or several magnetrons operating as a powerful source of electromagnetic waves. The source of the electromagnetic waves 4 should consist of a frequency or a band of frequencies found in the rotational, vibrational, or rovibrational spectra of the molecules of the medium 7. In the present revealed system we use only a single magnetron 41, but when we need a source of electromagnetic waves that contains a band of several frequencies, several magnetrons could be used so that the electromagnetic waves 4 produced by them contain the frequencies that excite the molecules at their different several higher levels of rotational energies , vibrational or rovibrational. The electromagnetic waves 4 produced by the source are guided in the cavity 3 by at least one waveguide. Several waveguides could be used. It depends on the frequency spectrum of the electromagnetic waves produced, which in turn depends on the different frequencies of the photons to be produced. Here in this example of the revealed system, the electromagnetic waves 4 produced by the source are guided in the cavity 3 by the two waveguides 16 and 17. The waveguide covers 10 and 11 allow the electromagnetic waves of the source 4 to pass but does not allow the medium of the molecules 7 to escape outside the cavity 3. The molecules of the medium 7 are pumped by the electromagnetic waves 4 at their higher levels of rotational, vibrational or rovibrational energies, or a combination of said energies, and upon return to their stable states spontaneously or by stimulation, emit photons having energies which correspond to energetic transitions of the rotational, vibrational or rovibrational energy levels of the molecules. The emitted photons normally correspond to the photons of microwaves / radio waves. The molecules of a medium contained in a cavity could also be excited by an oscillating electric field. As shown in FIG. 3, a photon beam generator 55 is pumped using a radio frequency generator 60. Instead of the waveguides the electromagnetic energy is conveyed by a pair of electrode plates 65 and 66 which are coupled to the Radio Frequency Generator 60. The pair of electrode plates coupled to the RF generator 60 produce an oscillating electric field. The radio frequency generator 60 is placed on the outside of the cavity 68, the pair of electrode plates 65 and 66 are placed on the inside of the cavity 68 and placed opposite one another. other. By electrically coupling the radio frequency generator 60 to the pair of electrode plates 65 and 66, a radio frequency signal is generated thereby creating an alternating electric field which excites the molecules of the medium at the higher levels of the rotational energies, vibrational or rovibrational molecules. According to FIG. 1, the microwave / radio-wave photons which pass through the opening 12 are focused by the reflecting focusing hood 8 to constitute a photon beam 9. The reflective focusing hood 8 is disposed outside the cavity 3 is attached to the aperture 12. The aperture 12 is covered by a transparent material which is transparent to the photons but prevents the medium 7 from escaping out of the cavity 3. By focusing the photon beam 9 to be incident on the network 10 of rectifying antennas 13 the beam is received by the array of rectifying antennas 13 which converts the photons of the photon beam 9 into electricity. In the case where the photon beam generator (transmitter) and the array of rectifying antennas (receiver) are not in line of sight with each other, which means that there may be an obstacle in the path of the photon beam, the photon beam could be directed to a mirror and reflected to the array of rectifying antennas. In FIG. 10, the photon beam generator 151 is pumped using an electromagnetic wave source 152 where the electromagnetic waves are conveyed by the waveguides 153 and 154 to produce a photon beam 155 which is reflected by A mirror 156. The reflected beam 157 is incident on the array of rectifying antennas 158. The captured photon beam is reconverted into electricity and produces a constant current (DC) at the terminals 159. -32 - THEORY OF THIS DEVICE OF PHOTON BEAM GENERATOR OF THE PRESENT NEW WIRELESS ELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM: The principle of operation of this device is as follows: Molecules having a dipole moment are contained in the cavity and are excited by a band of electromagnetic waves low frequencies produced by an electromagnetic wave generator or an RF (radio frequency) generator by devices such as a magnet tron, the klystron or other devices emitting radio waves. The electromagnetic waves emitted by the generator contain frequencies which excite the molecules at their higher levels of rotational or vibrational or rovibrational energies. The molecules return to their stable states spontaneously or by stimulated emission, thereby emitting photons having energies that correspond to energy transitions of rotational or vibrational or rovibrational energy levels. The types of molecules in the cavity are chosen such that their emission spectra emitted when pumped by microwaves correspond to the desired output frequencies of this photon generator device. Thus the present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system functions as a power converter device. It converts electrical energy into low frequency photons. This device in comparison with a MASER would be a device that is pumped electromagnetically but produces non-coherent photons. Although the molecules in this new photon beam generator device which is the main component of this revealed wireless electric energy transfer system are used as a two-level particle system and therefore there is will have no amplification of the input signal because there are only 50% of the molecules populated in the excited state at any given moment, ie there is no inversion of the - 33 - population, we still have 50% of the molecules that produce photons that comes out of this device. Thus we have 50% injected electrical energy converted into usable photons. It acts as a device that absorbs electromagnetic energy and produces photons of radio wavelengths and microwaves. The emitted photons have radio and microwave wavelengths, because the energies associated with rotational or vibrational or rovibrational energy transitions are generally smaller compared to the energies associated with electronic transitions. Such photons having low frequencies are preferred from the viewpoint of constructing practical conversion devices. For a better understanding of the present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system, we could compare it to a laser as below - Lasers produce a highly coherent beam, coherence concerns the frequency (monochromatism), phase and polarization of the output beam, while the present photon beam generator device of the present new wireless electrical energy transfer system does not produce a coherent beam. It produces a photon beam containing several desired frequencies that could have phases and that could be polarized at all angles. - The cavity used in a laser is resonant while the present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system has a cavity that is not resonant, there are no reflecting mirrors. The laser produces a beam having only a single frequency, while the present photon beam generator device of the present new wireless electrical energy transfer system can produce a beam containing multiple frequencies. . - In the laser an amplification of the input signal is possible by the population inversion of the medium while the present photon beam generator device of the present new wireless electrical energy transfer system, amplification of the signal input can not be achieved because there is no population inversion, because the middle molecules of the new photon beam generator device are used as a two-level system. In a laser the atoms or molecules of the medium are used as a three-level system or more the system. In a laser atoms can be used in the medium to produce photons, while in the present photon beam generator device of the present new wireless electric energy transfer system, only the molecules are used to produce photons of radio wavelengths and microwaves, because atoms do not have rotational or vibrational or rovibrational energy levels, so they can not produce rotational or vibrational or rovibrational spectra and indeed can not not produce photons of radio wavelengths and microwaves. Atoms can only be excited at their electronic energy levels. DESCRIPTION OF THE PRESENT RECEIVER DEVICE OF THE NEW ELECTRIC WIRELESS ENERGY TRANSFER SYSTEM The new wireless electrical energy transfer system also consists of a receiver consisting of a device for capturing and converting the photon beam into electricity which It is composed of a row of rectifying antenna modules, each of these rectifier antenna modules consisting of a semiconductor rectifier connected to a pair of rectifying antenna modules. antenna electrically. The pair of antenna elements convert the received photons into electricity and provide the electrical signal to the semiconductor rectifier. The rectifier antenna modules are further grouped in the subnetworks, each of these subnetworks comprising rectifying antenna modules that are sized to receive photons having a particular frequency. According to FIG. 4 an enlarged view of a rectifier antenna module is shown on the far left of the HG 4 or 88 and 87 are a pair of antenna elements that are configured in a square spiral shape, the ends of these elements of antenna are connected to a semiconductor rectifier 86. The diode 86 is a full bridge circuit rectifier. It converts the AC current signal (C.A) of the photon into a constant current signal (C.C) thus producing electricity at constant current. The outputs C.0 of these modules are connected in parallel to provide a final output to the terminals 14. The pairs of antenna elements used in this device are square. However one can also use the shapes horn dipole, 'bovvtie' or spiral. MAIN ADVANTAGES OF THIS NEW WIRELESS ELECTRIC POWER TRANSFER SYSTEM 20 The main advantages of this new wireless electrical energy transfer system over other current systems are 1. The system can transfer electrical energy by any medium provided the composition of the medium is known; this includes water, so one of the applications could be to transmit electrical energy to subsea installations. -36- 2. Interference: Transmission using microwaves and radio waves may be influenced by interference from noise or electromagnetic radiation present in the transmission medium. Since the present new wireless electrical energy transfer system produces a beam of photons, the beam is less susceptible to interference. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic representation of the present novel wireless electrical energy transfer system according to the invention. FIG. 2 is a schematic representation of the photon beam generator device of the present novel wireless electric energy transfer system according to the invention wherein the photon beam generator device is pumped using the electromagnetic waves produced by a magnetron. This photon beam generator device is the central part of this wireless energy transfer system which converts electrical energy into photons.

FIG 3 est une représentation schématique du dispositif de générateur de faisceau de photons du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention où le dispositif de générateur de faisceau de photons est pompé utilisant une générateur de radiofréquence. Ce dispositif de générateur de faisceau de photons est la partie centrale de ce système de transfert d'énergie électrique sans fi qui convertit l'énergie électrique en photons. FIG 4 est une représentation schématique du dispositif de récepteur du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention où le dispositif de récepteur est un réseau d'antennes redresseuses utilisé pour capturer et convertir le faisceau de photons en électricité.FIG. 3 is a schematic representation of the photon beam generator device of the present novel wireless electric energy transfer system according to the invention wherein the photon beam generator device is pumped using a radio frequency generator. This photon beam generator device is the central part of this wireless energy transfer system which converts electrical energy into photons. FIG. 4 is a schematic representation of the receiver device of the present new wireless electrical energy transfer system according to the invention wherein the receiver device is an array of rectifying antennas used to capture and convert the photon beam into electricity.

FIG 5 est une carte qui montre les fenêtres atmosphériques de transmission pour le spectre électromagnétique. FIG 6 est une carte de transmission atmosphérique indiquant les bandes d'absorption principales de l'atmosphère en ce qui concerne le spectre électromagnétique.FIG. 5 is a map showing atmospheric transmission windows for the electromagnetic spectrum. FIG 6 is an atmospheric transmission map indicating the main absorption bands of the atmosphere with respect to the electromagnetic spectrum.

FIG 7 est un tableau de la composition atmosphérique. - 38 - FIG 8 est un tableau qui montre les différents processus moléculaires et leurs bandes de fréquences qui correspond aux énergies associées aux transitions énergétiques rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles. FIG 9 est un tableau qui montre la structure moléculaire des constituants atmosphériques principaux qui indiquent la nature de dipôle de la molécule, de ce fait montrant quelles molécules sont capables d'avoir des spectres d'absorption de rotation. FIG 10 est une représentation schématique du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention avec un miroir io supplémentaire inclus dans le chemin optique formé entre le dispositif de générateur de faisceau de photons et le dispositif de récepteur qui est un réseau d'antennes redresseuses. DESSINS - CHIFFRES DE RÉFÉRENCE 15 F101. 1. Système de transfert d'énergie électrique sans fil 2. Dispositif de refroidissement du générateur de faisceau de photons 15 3. Cavité du générateur de faisceau de photons 15 4. Source des ondes électromagnétiques pour le générateur de faisceau de 20 photons 15 5. Passage du guide d'ondes 16 6. Passage du guide d'ondes 17 7. Milieu des molécules dans la cavité 3 du générateur de faisceau de photons 15 8. Capot réfléchissant de focalisation attaché à l'ouverture 12 de la cavité 3 - 39 - 9. Faisceau de photons sortant du générateur de faisceau de photons 15 10. Couverture de guide d'ondes pour le guide d'ondes 16 11. Couverture de guide d'ondes pour le guide d'ondes 17 12. Ouverture de la cavité 3 s 13. Réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 14. Terminaux de sortie du Réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 13 15. Générateur de faisceau de photons FIG 2. 10 25. Générateur de faisceau de photons en détail 29. Milieu des molécules 30. Guide d'ondes 31. Guide d'ondes 32. Passage dans le guide d'ondes 15 33. Passage dans le guide d'ondes 34. Capot réfléchissant de focalisation 35. Couverture de guide d'ondes 36. Couverture de guide d'ondes 37. Ouverture pour la cavité 38 du générateur de faisceau de photons 25 20 38. Cavité du générateur de faisceau de photons 25 39. Dispositif de refroidissement du générateur de faisceau de photons 25 - 40 - 40. Faisceau de photons sortant du générateur de faisceau de photons 25 41. Magnétron pour produire les ondes électromagnétiques qui pompe les molécules du milieu 29 F1G 3. 55. Générateur de faisceau de photons avec le générateur de radiofréquence 60 comme source d'énergie électromagnétique pour exciter le milieu 59 59. Milieu des molécules de la cavité 68 du générateur de faisceau de photons 55 60. Générateur de radiofréquence (RF) pour pomper les molécules du milieu 59 to 61. Terminal de sortie du générateur de radiofréquence (RF) 60 qui se relie à la plaque d'électrode 65 62. Terminal de sortie du générateur de radiofréquence (RF) 60 qui se relie à la plaque d'électrode 66 64. Capot réfléchissant de focalisation attaché à l'ouverture 67 de la cavité 68 15 65. Un de paire de plaques d'électrodes couplé au générateur de radiofréquence (RF) 60 qui produit d'un champ électrique oscillant. 66. Un de paire de plaques d'électrodes couplé au générateur de radiofréquence (RF) 60 qui produit d'un champ électrique oscillant. 67. Ouverture de la cavité 68 du générateur de faisceau de photons 55 20 68. Cavité du générateur de faisceau de photons 55 69. Dispositif de refroidissement pour le générateur de faisceau de photons 55 70. Faisceau de photons sortant du générateur de faisceau de photons 55 - 41 - FIG 4. 80. Sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière 81. Module d'antenne redresseuse, chaque module se composant d'une diode de semi-conducteur couplée à une paire d'éléments d'antenne 82. Sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière 83. Module d'antenne redresseuse, chaque module se composant d'une diode de 10 semi-conducteur couplée à une paire d'éléments d'antenne 84. Sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière 85. Module d'antenne redresseuse, chaque module se composant d'une diode de semi-conducteur couplée à une paire d'éléments d'antenne 15 86. Diode de semi-conducteur couplée à la paire d'éléments 87 et 88 d'antenne. 87. Un de paire d'éléments d'antenne couplés à la diode 86 88. Un de paire d'éléments d'antenne couplés à la diode 86 90. Réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 20 FIG 5. 100. Une carte qui montre les fenêtres atmosphériques de transmission pour le spectre électromagnétique . -42 - FIG 6. 110. Une carte de transmission atmosphérique indiquant les bandes d'absorption principales de l'atmosphère en ce qui concerne le spectre électromagnétique FIG 7. s 120. Un tableau de la composition atmosphérique. FIG 8. 130. Un tableau qui montre les différents processus moléculaires et leurs bandes de fréquences qui correspond aux énergies associées aux transitions énergétiques rotationnelles ou vibrationnelles ou rovibrationnelles. lo FIG 9. 140. Un tableau qui montre la structure moléculaire des constituants atmosphériques principaux qui indiquent la nature de dipôle de la molécule, de ce fait montrant quelles molécules sont capables d'avoir des spectres d'absorption rotationnelle. 15 FIG 10. 150. Une représentation schématique du présent nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil selon l'invention avec un miroir 156 supplémentaire inclus 151. Générateur de faisceau de photons 20 152. Source d'ondes électromagnétiques 153. Guide d'ondes 154. Guide d'ondes 155. Faisceau de photons sortant du générateur de faisceau de photons 151 . -43 - '156. Miroir pour refléter et diriger le faisceau de photons 155. 157. Faisceau de photons reflété incident sur le Réseau d'antennes redresseuses 158. Réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) 159. Terminaux de sortie (Courant Constant) C.0 du Réseau d'antennes 5 redresseuses (Rectenna) 158 - 44 - EXEMPLE D'UN MODE DE REALISATION DU PRESENT NOUVEAU SYSTEME DE TRANSFERT D'ENERGIE ELECTRIQUE SANS FIL Construction de la cavité : Selon la FIG 1 la cavité 3 est une chambre cuboïde métallique faite d'acier inoxydable galvanisé. La surface 'intérieur da la cavité 3 est enduite avec un matériel tel que l'émail qui est inerte au milieu des molécules 7, ainsi il signifie qu'il ne réagit pas chimiquement avec le milieu. Le revêtement peut être également matériel comme le verre de quartz obtenu par la fusion de quartz ou de sable.FIG. 7 is a table of atmospheric composition. FIG. 8 is a table which shows the different molecular processes and their frequency bands corresponding to the energies associated with rotational or vibrational or rovibrational energy transitions. FIG. 9 is a table which shows the molecular structure of the main atmospheric constituents which indicate the dipole nature of the molecule, thus showing which molecules are capable of having rotational absorption spectra. FIG. 10 is a schematic representation of the present novel wireless electrical energy transfer system according to the invention with an additional mirror included in the optical path formed between the photon beam generator device and the receiver device which is a network of rectifying antennas. DRAWINGS - REFERENCE FIGURES 15 E101. 1. Wireless Electricity Transfer System 2. Photon Beam Generator Cooling System 15 3. Photon Beam Generator Cavity 15 4. Electromagnetic Wave Source for the Photon Beam Generator 15 5. Passage of the waveguide 16 6. Passage of the waveguide 17 7. Medium of the molecules in the cavity 3 of the photon beam generator 15 8. Reflective focusing hood attached to the opening 12 of the cavity 3 - 39 - 9. Photon beam emerging from the photon beam generator 15 10. Waveguide coverage for the waveguide 16 11. Waveguide coverage for the waveguide 17 12. Opening the cavity 3 s 13. Rectifier antenna array (Rectenna) 14. Rectifier antenna network output terminals (Rectenna) 13 15. Photon beam generator FIG 2. 10 25. Photon beam generator in detail 29. Environment Molecules 30. Wave Guide 31 Waveguide 32. Passage through the waveguide 15 33. Passage through the waveguide 34. Reflective focusing cap 35. Waveguide cover 36. Waveguide cover 37. Opening for the cavity 38 of the photon beam generator 25 38. The photon beam generator cavity 25 39. The photon beam generator cooling device 40 40. The photon beam output beam 25 Magnetron to produce the electromagnetic waves that pump the molecules of the medium 29 F1G 3. 55. Photon beam generator with the radio frequency generator 60 as a source of electromagnetic energy to excite the medium 59 59. Medium of the molecules of the cavity 68 of the photon beam generator 55 60. Radio Frequency Generator (RF) for pumping the molecules of the medium 59 to 61. Radio Frequency (RF) generator output terminal 60 which connects to the plate 62. The output terminal of the radio frequency (RF) generator 60 which connects to the electrode plate 66. The focusing reflective hood attached to the opening 67 of the cavity 68. 65. A pair of electrode plates coupled to the radio frequency (RF) generator 60 which produces an oscillating electric field. 66. A pair of electrode plates coupled to the radio frequency (RF) generator 60 which produces an oscillating electric field. 67. Opening of the cavity 68 of the photon beam generator 55 20 68. Cavity of the photon beam generator 55 69. Cooling device for the photon beam generator 55 70. Photon beam coming out of the photon beam generator 55 - 41 - FIG 4. 80. Subnetworks comprising rectifier antenna modules which are sized to receive photons having a particular frequency 81. Rectifier antenna module, each module consisting of a semiconductor diode coupled to a pair of antenna elements 82. Subnetworks comprising rectifying antenna modules which are sized to receive photons having a particular frequency 83. Rectifier antenna module, each module consisting of a diode of A semiconductor coupled to a pair of antenna elements 84. Subnetworks comprising rectifying antenna modules that are sized to receive photons having a frequency of Specific Equation 85. Rectifier antenna module, each module consisting of a semiconductor diode coupled to a pair of antenna elements 86. Semiconductor diode coupled to element pair 87 and 88 antenna. 87. One pair of antenna elements coupled to diode 86 88. One pair of antenna elements coupled to diode 86 90. Rectifier antenna array (Rectenna) 20 FIG 5. 100. A map which shows atmospheric transmission windows for the electromagnetic spectrum. FIG. 6. 110. An atmospheric transmission map indicating the main absorption bands of the atmosphere with regard to the electromagnetic spectrum FIG. 7. 120. A table of the atmospheric composition. FIG. 8. 130. A table which shows the different molecular processes and their frequency bands which correspond to the energies associated with rotational or vibrational or rovibrational energy transitions. FIG. 9. 140. A table which shows the molecular structure of the main atmospheric constituents which indicate the dipole nature of the molecule, thus showing which molecules are capable of having rotational absorption spectra. FIG. 150. A schematic representation of the present novel wireless electrical energy transfer system according to the invention with an additional mirror 156 included 151. Photon beam generator 202. Electromagnetic wave source 153. A guide to wave 154. Waveguide 155. Photon beam emerging from photon beam generator 151. -156 - 156. Mirror to reflect and direct the photon beam 155. 157. Incident reflected photon beam on the Rectifier Antenna Network 158. Rectifier Antenna Network (Rectenna) 159. C.0 Network Output Terminals (Constant Current) Rectifier Antennas (Rectenna) 158 - 44 - EXAMPLE OF AN EMBODIMENT OF THE PRESENT NEW ELECTRIC WIRELESS ENERGY TRANSFER SYSTEM Cavity Construction: According to FIG. 1, the cavity 3 is a metallic cuboid chamber made of galvanized stainless steel. The inner surface of the cavity 3 is coated with a material such as enamel which is inert in the middle of the molecules 7, thus it means that it does not react chemically with the medium. The coating can also be material such as quartz glass obtained by fusing quartz or sand.

Le corps métallique de la cavité 3 fait la cavité 3 comme une Cage de Faraday à l'envers, de sorte que les ondes électromagnétiques entrant dans la cavité par les guides d'ondes 16 et 17 soient reflétées des murs de la cavité 3 et piégé à l'intérieur de la cavité 3. La surface intérieure de la cavité 3 doit également être capable de refléter les photons émis des molécules. La surface intérieure ou les murs de la cavité 3 devrait également être inertes aux molécules du milieu 7. La cavité 3 peut également avoir une forme cylindrique. La cavité 3 pourrait être couplée à plusieurs guides d'ondes, dans ce système 1 actuellement révélé il y a deux guides d'ondes 16 et 17 selon le FIG I. Les guides d'ondes 16 et 17 guident les ondes électromagnétiques 4 produites par les passages 5 et 6 dans la cavité 3. Sélection d'un milieu : Ici dans ce mode de réalisation du système 1 révélé nous pourrions employer par 25 exemple le protoxyde d'azote comme milieu 7 de la cavité 3 du générateur de faisceau de photons 15. On voit selon la FIG 9 que protoxyde d'azote peut être excité a une fréquence de 25 GHz. Donc tous les dispositifs composants du cette - 45 - système 1 dépendent sur les fréquences d'excitation du milieu doit être dimensionné en conséquence. Source des ondes électromagnétiques : Nous pouvons utiliser un magnétron 41 comme dans FIG 2 qui est construit 5 sur mesure et qui fonctionne à 25 GHz pour pomper le milieu 29. Guides d'ondes : Un guide d'ondes est un tuyau rectangulaire conducteur métallique ou un tuyau circulaire conducteur métallique qui guident les ondes électromagnétiques. Ils propagent des signaux au-dessus d'une certaine fréquence. La limite de 10 fréquence dépend de ses dimensions. Un calcul très approximatif des dimensions exigées pour un guide d'ondes serait de suivre une règle de maintenir la largeur du guide d'ondes dans le même ordre de grandeur de la longueur d'onde du signal traversant. Par conséquent une onde électromagnétique ayant une longueur d'onde de 12,2 cm (approximativement 2,45 gigahertz) exigerait au moins une 15 dimension intérieure plus grande que 6,1 cm. Les guides d'ondes utilisés sont les tuyaux rectangulaires faits d'alliages comme l'aluminium, cuivre, bronze, Invar, acier inoxydable, et d'argent pièces. Un guide d'ondes typique qui fonctionne entre 50 gigahertz et 70 gigahertz est fait d'acier inoxydable et les dimensions intérieures en pouces seraient 0,148 x .074. 20 L'épaisseur de paroi a pu varier de .04 à .01 pouce. Les guides d'ondes et les composants de guide d'ondes sont facilement disponibles sur le marché et pourraient également être fabriqué sur commande. Couvertures de guide d'ondes : 25 Les couvertures 10 et 11 de guide d'ondes sont nécessaires aux entrées des guides d'ondes 16 et 17 dans la cavité 3. Elles empêchent la fuite du milieu 7 - 46 - de la cavité dans les guides d'ondes. Cependant elles permettent des ondes électromagnétiques de traverser le passage. Elles sont généralement construites à partir des feuilles de mica. Ouverture : La cavité 3 possède une ouverture 12 pour permettre aux photons émis par le milieu 7 de passer et son secteur est assez grand pour permettre les photons ayant la plus grande longueur d'onde de passer. Elle également possède une couverture hermétique transparente qui est transparente aux photons mais ne permet pas au milieu 7 de s'échapper hors de la cavité 3.The metal body of the cavity 3 makes the cavity 3 like a Faraday cage upside down, so that the electromagnetic waves entering the cavity through the waveguides 16 and 17 are reflected from the walls of the cavity 3 and trapped. inside the cavity 3. The inner surface of the cavity 3 must also be able to reflect the emitted photons of the molecules. The inner surface or the walls of the cavity 3 should also be inert to the molecules of the medium 7. The cavity 3 can also have a cylindrical shape. The cavity 3 could be coupled to several waveguides, in this system 1 currently revealed there are two waveguides 16 and 17 according to FIG. 1. The waveguides 16 and 17 guide the electromagnetic waves 4 produced by passages 5 and 6 in the cavity 3. Selection of a medium: Here in this embodiment of the system 1 revealed we could use for example the nitrous oxide as medium 7 of the cavity 3 of the photon beam generator 15. It can be seen from FIG. 9 that nitrous oxide can be excited at a frequency of 25 GHz. Therefore all the component devices of this system 1 depend on the excitation frequencies of the medium to be sized accordingly. Source of Electromagnetic Waves: We can use a magnetron 41 as in FIG 2 which is custom-built and which operates at 25 GHz to pump medium 29. Waveguides: A waveguide is a metallic conductive rectangular pipe or a metal conductive circular pipe that guides the electromagnetic waves. They propagate signals above a certain frequency. The frequency limit depends on its dimensions. A very rough calculation of the dimensions required for a waveguide would be to follow a rule of keeping the width of the waveguide in the same order of magnitude of the wavelength of the passing signal. Therefore, an electromagnetic wave having a wavelength of 12.2 cm (approximately 2.45 gigahertz) would require at least an interior dimension greater than 6.1 cm. The waveguides used are rectangular pipes made of alloys such as aluminum, copper, bronze, Invar, stainless steel, and silver coins. A typical waveguide that operates between 50 GHz and 70 GHz is made of stainless steel and the internal dimensions in inches would be 0.148 x .074. The wall thickness could have varied from .04 to .01 inches. Waveguides and waveguide components are readily available on the market and could also be made to order. Waveguide Blankets: The waveguide blankets 10 and 11 are required at the inputs of the waveguides 16 and 17 in the cavity 3. They prevent leakage of the medium from the cavity into the waveguides. However they allow electromagnetic waves to cross the passage. They are usually made from mica leaves. Opening: The cavity 3 has an opening 12 to allow the photons emitted by the medium 7 to pass and its sector is large enough to allow the photons having the longest wavelength to pass. It also has a transparent hermetic cover which is transparent to the photons but does not allow the medium 7 to escape out of the cavity 3.

Dispositif de refroidissement : Le refroidissement de la cavité 3 utilisant un système de refroidissement 2 est nécessaire pour maintenir le milieu à une température où la distribution thermique des différents niveaux d'énergies rotationnelle des molécules doit être prise en compte. Le nombre de molécules à un niveau d'énergie rotationnelle dépend de la température du milieu. Il existe une température où le nombre de molécules dans un niveau de d'énergie rotationnelle V est maximum, qui est désiré pour l'efficacité maximum de conversion du générateur de faisceau de photons. Donc, cette température particulière doit être maintenue. On a besoin également pour absorber l'énergie électromagnétique inutilisée. Autant que possible la surface externe entière de la cavité est themliquement reliée au dispositif de refroidissement. Le dispositif de refroidissement peut être un échangeur de chaleur employant l'eau comme milieu d'échange. Le milieu d'échange thermique pourrait être distribué dans un tube en spirale qui entoure l'extérieur de la cavité 3. Dans la FIG 1, le système de refroidissement 2 est représenté comme un simple bloc. - 47 - Construction de réseau d'antennes redresseuses (Rectenna) : Le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil consiste aussi un récepteur se composant un dispositif pour capturer et convertir le faisceau de photons en électricité qui est un réseau d'antennes redresseuses 13. Il est 5 composé d'une rangée de modules d'antennes redresseuses, chacune de ces modules d'antennes redresseuses consisté en un redresseur à semi-conducteur relié à une paire d'éléments d'antenne électriquement. La paire d'éléments d'antenne convertissent les photons reçu en l'électricité et fournissent le signal électrique à la redresseur à semi-conducteur. Les modules d'antennes 10 redresseuses sont encore groupés dans les sous-réseaux, chacune de ces sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière du faisceau de photons 9 sortant du générateur de faisceau de photons 15 du système 1.Cooling device: The cooling of the cavity 3 using a cooling system 2 is necessary to maintain the medium at a temperature where the thermal distribution of the different levels of rotational energy of the molecules must be taken into account. The number of molecules at a rotational energy level depends on the temperature of the medium. There is a temperature where the number of molecules in a level of rotational energy V is maximum, which is desired for the maximum conversion efficiency of the photon beam generator. So this particular temperature must be maintained. It is also necessary to absorb unused electromagnetic energy. As much as possible, the entire outer surface of the cavity is connected to the cooling device. The cooling device may be a heat exchanger employing water as the exchange medium. The heat exchange medium could be distributed in a spiral tube which surrounds the outside of the cavity 3. In FIG. 1, the cooling system 2 is shown as a single block. - 47 - Rectifier Antenna Network Construction (Rectenna): The new wireless electrical energy transfer system also consists of a receiver consisting of a device for capturing and converting the photon beam into electricity which is an array of antennas It is composed of a row of rectifying antenna modules, each of these rectifier antenna modules consisting of a semiconductor rectifier connected to a pair of electrically antenna elements. The pair of antenna elements convert the received photons into electricity and provide the electrical signal to the semiconductor rectifier. The rectifier antenna modules are further grouped in the sub-arrays, each of these sub-arrays comprising rectifier antenna modules which are sized to receive photons having a particular frequency of the photon beam 9 exiting the beam generator. of photons 15 of the system 1.

15 FIG 4 montre une vue détaillée du réseau d'antennes redresseuses 13. Selon FIG 4 une vue magnifiée d'un module d'antenne de redresseur est montrée à l'extrême-gauche où 88 et 87 sont des éléments d'antenne qui sont configurés dans une forme d'un spirale carrée, les extrémités dont sont reliés à la diode de semi-conducteur 86. La diode 86 est un circuit de pont redresseur qui convertit le 20 signal à courant alternatif (C.A) du photon en signal de courant constant (C.C), ainsi produisant le courant électrique de courant constant (C.C). Des sorties de courant constant (C.C) de ces modules sont connecté en parallèle pour donner un sortie final sur les terminaux 14. Les paires d'éléments d'antenne utilisés dans cet exemple ont une forme 25 spirale carrée, mais on pourrait également employer des formes telles que le dipôle, le 'bowtie' et la 'spirale'. -48 - Applications industrielles - Le nouveau système de transfert d'énergie électrique sans fil peut transférer l'énergie électrique par n'importe quel milieu de transmission condition que la composition du milieu soit connue ; ceci inclut l'eau, ainsi une des applications pourrait être de transmettre l'énergie électrique aux installations sous-marines. - Énergie solaire : L'énergie récoltés des satellites solaires dans l'espace peut être transmise à la terre par des moyens plus efficaces que d'autres 10 méthodes. -49 - REFERENCES - Efficient wireless: non-radiative mid-range: energy transfer : URL: http://anciv.org/pdf/Physics/0611063 - Wireless energy transfer for stand-alone systems: a comparison between low and high power applicability : URL: http://144.206.159.178/ft/943/42583/770465.pdf - Energy transfer: a spectroscopic ruler. : URL http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC335693/pdf/pnas00678-0323.pdf - Wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonances : URL http://www2.Ins.mit.eduffisherp/83.pdf - Energy transfer mechanisms and the molecular exciton model for molecular aggregates : URL http://wwwsrjournalorg/doi/abs/10.2307/3571331 - An electronic transition chemical laser : URL http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4847296 - G. A. Landis, "Applications for Space Power by Laser Transmission," SPIE Optics, Electro- optics & Laser Conference, Los Angeles CA, 24-28 January 1994; Laser Power Beaming, SPIE Proceedings Vol 2121,252-255. - G. Landis, M. Stavnes, S. Oleson and J. Bozek, "Space Transfer With Ground-Based Laser/Electric Propulsion" (AIAA-92-3213) NASA Technical Memorandum TM106060 (1992). - Landis, Geoffrey A. (7-12 May 2006). "Re-evaluating Satellite Solar Power Systems for Earth". IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion. p. 2. - Tesla: Man Out of Time, Margaret Cheney., p. 174 - Wireless Power Transmission for Solar Power Satellite (SPS) (Second Draft by N. Shinohara), Space Solar Power Workshop, Georgia Institute of Technology - POINT-TO-POINT WIRELESS POWER TRANSPORTATION IN REUNION ISLAND 48th International Astronautical Congress, Turin, Italy, 6-10 October 1997 -1AF-97-R.4.08 J. D. Lan Sun Luk, A. Celeste, P. Romanacce, L. Chane Kuang Sang, J. C. 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According to FIG. 4 a magnified view of a rectifier antenna module is shown on the far left where 88 and 87 are antenna elements which are configured in a form of a square spiral, the ends of which are connected to the semiconductor diode 86. The diode 86 is a rectifier bridge circuit which converts the ac signal of the photon into a current signal. constant (CC), thereby producing the constant current (DC) electric current. Constant current (DC) outputs of these modules are connected in parallel to give a final output on the terminals 14. The pairs of antenna elements used in this example have a square spiral shape, but one could also use shapes such as dipole, bowtie and spiral. -48 - Industrial Applications - The new wireless electrical energy transfer system can transfer electrical energy by any transmission medium provided the composition of the medium is known; this includes water, so one of the applications could be to transmit electrical energy to underwater installations. Solar Energy: The energy harvested from solar satellites in space can be transmitted to the earth by more efficient means than other methods. -49 - REFERENCES - Efficient wireless: non-radiative mid-range: energy transfer: URL: http://anciv.org/pdf/Physics/0611063 - Wireless energy transfer for stand-alone systems: a comparison between low and high power applicability: URL: http://144.206.159.178/ft/943/42583/770465.pdf - Energy transfer: a spectroscopic ruler. : URL http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC335693/pdf/pnas00678-0323.pdf - Wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonances: URL http://www2.Ins.mit. eduffisherp / 83.pdf - Energy transfer mechanisms and the molecular exciton model for molecular aggregates: URL http: //wwwsrjournalorg/doi/abs/10.2307/3571331 - An electronic chemical transition laser: URL http://ieeexplore.ieee.org/ xpls / abs_all.jsp? arnumber = 4847296 - GA Landis, "Applications for Space Power by Laser Transmission," SPIE Optics, Electro-optics & Laser Conference, Los Angeles CA, 24-28 January 1994; Laser Power Beaming, SPIE Proceedings Vol 2121, 252-255. 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7 May 2008. - 50 - - Leyh, G. E. and M. D. Kennan, "Efficient Wireless Transmission of Power Using Resonators with Coupled Electric Fields," 2008 North American Power Symposium - Wait, James R., The Ancient and Modem History of EM Ground-Wave Propagation," IEEE Antennes and Propagation Magazine, Vol. 40, No. 5, October 1998. - "Power from the Sun: Its Future," Science Vol. 162, pp. 957-961 (1968) - "A. Kumar, S. Mirabbasi, and M. Chiao, "Resonance-Based Wireless Power Delivery for Implantable Devices," IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS), pp. 25-28, November 2009". - "C.A. Tucker, K. Warwick, W. Holderbaum, "Efficient wireless power delivery for biomedical implants," IET Wireless Sensor Systems".May 7, 2008. - 50 - - Leyh, GE and MD Kennan, "Efficient Wireless Transmission of Power Using Resonators with Coupled Electric Fields," North American Power Symposium - Wait, James R., The Ancient and Modem History of EM Ground. Wave Propagation, "IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol 40, No. 5, October 1998." "Power from the Sun: Its Future," Science Vol 162, pp. 957-961 (1968) - "A. Kumar, S. Mirabbasi, and M. Chiao, "Resonance-Based Wireless Power Delivery for Implantable Devices," IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS), pp. 25-28, November 2009 "-" C.A. Tucker, K. Warwick, W. Holderbaum, "Efficient Wireless Power Delivery for Biomedical Implants," IET Wireless Sensor Systems.

Claims (18)

REVENDICATIONS1) Système de transfert d'énergie électrique sans fil, comprenant : un générateur de faisceau de photons qui produit un faisceau de photons; dispositif pour capturer et convertir ledit faisceau de photons en électricité ; ledit générateur de faisceau de photons comprenant : une cavité, ladite cavité équipée d'une ouverture, un milieu contenu dans ladite cavité, ledit milieu se composant de molécules, lesdites molécules étant une collection homogène de molécules, ladite collection homogène de molécules se composant au moins d'un type de molécule, lesdites molécules ayant un moment dipolaire, chacun desdites molécules se composant d'au moins deux atomes, dispositif de pompage, ledit dispositif de pompage étant une source d'ondes électromagnétiques ou un générateur de radiofréquence, ladite source d'ondes électromagnétiques ayant une fréquence ou une bande de fréquences choisie du groupe comprenant le spectre rotationnelles desdites molécules, le spectre vibrationnelles desdites molécules et le spectre rovibrationnelles desdites molécules, ledit générateur de radiofréquence ayant une fréquence ou une bande de fréquences choisi du groupe comprenant le spectre rotationnelles desdites molécules, le spectre vibrationnelles desdites molécules et le spectre rovibrationnelles desdites molécules.CLAIMS1) Wireless electric energy transfer system, comprising: a photon beam generator that produces a photon beam; device for capturing and converting said photon beam into electricity; said photon beam generator comprising: a cavity, said cavity provided with an opening, a medium contained in said cavity, said medium consisting of molecules, said molecules being a homogeneous collection of molecules, said homogeneous collection of molecules consisting of less than one type of molecule, said molecules having a dipole moment, each of said molecules consisting of at least two atoms, pumping device, said pumping device being an electromagnetic wave source or a radiofrequency generator, said source electromagnetic waves having a frequency or a selected frequency band of the group comprising the rotational spectrum of said molecules, the vibrational spectrum of said molecules and the rovibrational spectrum of said molecules, said radio frequency generator having a frequency or a selected frequency band of the group comprising the rotational spectrum s of said molecules, the vibrational spectrum of said molecules and the rovibrational spectrum of said molecules. 2) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source d'ondes électromagnétiques est disposée sur l'extérieur de ladite cavité, où ladite source des ondes électromagnétiques est couplée à ladite cavité par l'intermédiaire d'au moins un guide d'ondes.2) The system according to claim 1 characterized in that said source of electromagnetic waves is disposed on the outside of said cavity, wherein said source of electromagnetic waves is coupled to said cavity via at least one guide of wave. 3) Le système selon la revendication 1 ou selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit au moins un guide d'ondes est équipé d'une couverture, ladite couverture placée entre ledit au moins un guide d'ondes et ladite cavité, ladite couverture étant transparente à ladite source des ondes électromagnétiques,- 52 - ladite couverture empêchant ledit milieu contenu dans ladite cavité pour échapper dans ledit au moins un guide d'ondes.3) The system according to claim 1 or claim 2 characterized in that said at least one waveguide is equipped with a cover, said cover placed between said at least one waveguide and said cavity, said cover being transparent to said source of electromagnetic waves, said cover preventing said medium contained in said cavity from escaping into said at least one waveguide. 4) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit générateur de radiofréquence est disposé sur l'extérieur de ladite cavité, ledit générateur de 5 radiofréquence étant électriquement couplé à une paire de plaques d'électrodes, ledit paire de plaques d'électrodes disposées sur l'intérieur de ladite cavité.4) The system according to claim 1 characterized in that said radio frequency generator is disposed on the outside of said cavity, said radio frequency generator being electrically coupled to a pair of electrode plates, said pair of electrode plates arranged on the inside of said cavity. 5) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite ouverture est équipée de capot de focalisation réfléchissant, ledit capot de focalisation réfléchissant attaché à ladite ouverture sur l'extérieur de ladite cavité. 105) The system of claim 1 characterized in that said opening is equipped with reflective focusing hood, said reflective focusing hood attached to said opening on the outside of said cavity. 10 6) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite ouverture est couverte de matériel transparent, ledit matériel transparent étant transparent aux photons émis par lesdites molécules.6) The system of claim 1 characterized in that said opening is covered with transparent material, said transparent material being transparent to photons emitted by said molecules. 7) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite ouverture a un diamètre plus grande que la longueur d'onde du photon ayant la plus grande 15 longueur d'onde émis par lesdites molécules afin de permettre aux photons ayant la plus grande longueur d'onde émis par lesdites molécules de passer.7. The system of claim 1 characterized in that said aperture has a diameter greater than the wavelength of the photon having the longest wavelength emitted by said molecules to allow photons having the greatest length. wave emitted by said molecules to pass. 8) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface intérieure de ladite cavité se reflète pour les photons émis par lesdites molécules.8) The system of claim 1 characterized in that the inner surface of said cavity is reflected for the photons emitted by said molecules. 9) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface 20 intérieure de ladite cavité se reflète pour les ondes électromagnétiques produites par ladite source des ondes électromagnétiques.9) The system of claim 1 characterized in that the inner surface of said cavity is reflected for the electromagnetic waves produced by said source of electromagnetic waves. 10) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite cavité est équipée d'un système de refroidissement, ledit système de refroidissement disposé sur la surface externe de ladite cavité. 2510) The system of claim 1 characterized in that said cavity is equipped with a cooling system, said cooling system disposed on the outer surface of said cavity. 25 11) Le système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit dispositif pour capturer et convertir ladite faisceau de photons en électricité est un réseau-53 - d'antennes redresseuses, ledit réseau d'antennes redresseuses étant une rangée de modules d'antennes redresseuses, chacune desdits modules d'antennes redresseuses consiste en un redresseur à semi-conducteur et une paire d'éléments d'antenne reliés audit redresseur à semi-conducteur pour fournir un signal électrique à ledit redresseur à semi-conducteur, lesdits modules d'antennes redresseuses étant encore groupés dans les sous-réseaux , chacune de desdits sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière.11) The system according to claim 1 characterized in that said device for capturing and converting said photon beam into electricity is a network of rectifying antennas, said rectifier antenna array being a row of rectifying antenna modules each of said rectifier antenna modules consists of a semiconductor rectifier and a pair of antenna elements connected to said semiconductor rectifier for providing an electrical signal to said semiconductor rectifier, said antenna modules rectifiers being further grouped in the subarrays, each of said subarrays comprising rectifying antenna modules that are sized to receive photons having a particular frequency. 12) Méthode pour transmettre l'énergie électrique sans fil par un milieu de 10 transmission caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : la fourniture d'un générateur de faisceau de photons qui produit un faisceau de photons, ledit générateur de faisceau de photons comprenant une cavité, la fourniture d'une ouverture pour ladite cavité, le choix d'un type de milieu pour être contenu dans ladite cavité, ledit milieu se 15 composant de molécules, lesdites molécules étant une collection homogène de molécules, ladite collection homogène de molécules se composant au moins d'un type de molécules, lesdites molécules ayant un moment dipolaire, chacun desdites molécules se composant d'au moins deux atomes, le remplissage de ladite cavité dudit milieu, 20 la fourniture d'une source d'ondes électromagnétiques ou d'un générateur de radiofréquence comme dispositifs de pompage, ladite source d'ondes électromagnétiques ayant une fréquence ou une bande de fréquences choisie du groupe comprenant le spectre rotationnelles desdites molécules, le spectre vibrationnelles desdites molécules et le spectre rovibrationnelles desdites 25 molécules, ledite générateur de radiofréquence ayant une fréquence ou une bande de fréquences choisie du groupe comprenant le spectre rotationnelles desdites molécules, le spectre vibrationnelles desdites molécules et le spectre rovibrationnelles desdites molécules, la fourniture d'un dispositif pour capturer et convertir ledit faisceau de photons en 3004850 - 54 - électricité, le pompage desdites molécules dudit milieu à leurs niveaux supérieurs d'énergie choisie du groupe comprenant les niveaux supérieurs d'énergies rotationnelles desdites molécules, les niveaux supérieurs d'énergies vibrationnelles desdites 5 molécules et les niveaux supérieurs d'énergies rovibrationnelles desdites molécules, la production dudit faisceau de photons, la focalisation dudit faisceau de photons, la fourniture d'une dispositif pour capturer et convertir ledit faisceau de photons en 10 électricité, la capture et la conversion dudit faisceau de photons en électricité à l'aide dudit dispositif pour capturer et convertir ledit faisceau de photons en électricité.12) Method for transmitting wireless electrical energy through a transmission medium characterized in that it comprises the steps of: providing a photon beam generator which produces a photon beam, said beam generator photons comprising a cavity, providing an aperture for said cavity, selecting a type of medium to be contained in said cavity, said medium consisting of molecules, said molecules being a homogeneous collection of molecules, said homogeneous collection of molecules consisting of at least one type of molecule, said molecules having a dipole moment, each of said molecules consisting of at least two atoms, filling said cavity of said medium, providing a source of waves electromagnetic or radiofrequency generator as pumping devices, said source of electromagnetic waves having a frequency or a frequency band is selected from the group comprising the rotational spectrum of said molecules, the vibrational spectrum of said molecules and the rovibrational spectrum of said molecules, said radio frequency generator having a frequency or a selected frequency band of the group comprising the rotational spectrum of said molecules, the vibrational spectrum of said molecules and the rovibrational spectrum of said molecules, providing a device for capturing and converting said photon beam into electricity, pumping said molecules from said medium to their higher energy levels selected from the group comprising the higher levels of rotational energies of said molecules, the higher levels of vibrational energies of said molecules and the higher levels of rovibrational energies of said molecules, the production of said photon beam, the focusing of said photon beam, the provision of device for capturing and converting said photon beam into electricity, capturing and converting said photon beam into electricity using said apparatus for capturing and converting said photon beam into electricity. 13) La méthode selon la revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de 15 la fourniture d'une source d'ondes électromagnétiques ou d'un générateur de radiofréquence comme dispositif de pompage se compose de plus d'étapes : sur une condition en laquelle ladite source des ondes électromagnétiques a été fournie comme dispositif de pompage, le placement de ladite source des ondes électromagnétiques sur l'extérieur de 20 ladite cavité, la fourniture d'au moins un guide d'ondes, le couplage de ladite source des ondes électromagnétiques à ladite cavité par l'intermédiaire dudit d'au moins un guide d'ondes, la génération des ondes électromagnétiques depuis ladite source des ondes 25 électromagnétiques, le guidage lesdites ondes électromagnétiques par ledit d'au moins un guide d'ondes.- 55 -13) The method according to claim 12 characterized in that said step of providing an electromagnetic wave source or a radio frequency generator as a pumping device comprises more steps: on a condition in which said source of electromagnetic waves has been provided as a pumping device, placing said source of electromagnetic waves on the outside of said cavity, providing at least one waveguide, coupling said source of electromagnetic waves to said cavity through said at least one waveguide, generating electromagnetic waves from said source of electromagnetic waves, guiding said electromagnetic waves by said at least one waveguide. - 14) La méthode selon la revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de la fourniture d'une source d'ondes électromagnétiques ou d'un générateur de radiofréquence comme dispositif de pompage se compose de plus d'étapes : sur une condition en laquelle ledit générateur de radiofréquence a été fournie comme dispositif de pompage, le placement de ledit générateur de radiofréquence sur l'extérieur de ladite cavité, la fourniture d'une paire de plaques d'électrodes, le placement de ledit paire de plaques d'électrodes sur l'intérieur de ladite cavité, plaçant ledit paire de plaques d'électrodes vis-à-vis l'un l'autre, 10 le couplage électriquement ledit générateur de radiofréquence à ledit paire de plaques d'électrodes, la génération d'un signal de radiofréquence.14) The method according to claim 12 characterized in that said step of providing an electromagnetic wave source or a radio frequency generator as a pumping device is composed of more steps: on a condition in which said radiofrequency generator was provided as a pumping device, placing said radio frequency generator on the outside of said cavity, providing a pair of electrode plates, placing said pair of electrode plates on the interior of said cavity, placing said pair of electrode plates in relation to each other, electrically coupling said radio frequency generator to said pair of electrode plates, generating a signal of radio frequency. 15) La méthode selon la revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de la fourniture d'une dispositif pour capturer et convertir ladite faisceau de photons 15 en électricité, se compose plus d'étapes de : la fourniture d'un réseau d'antennes redresseuses, ledit réseau d'antennes redresseuses étant une rangée de modules d'antennes redresseuses, chacun desdits modules d'antennes redresseuses consisté en un redresseur à semiconducteur et une paire d'éléments d'antennes reliés à ledit redresseur à semi- 20 conducteur pour fournir un signal électrique à ledit redresseur à semi-conducteur, lesdits modules d'antennes redresseuses étant encore groupés dans les sous-réseaux, chacun desdites sous-réseaux comprenant des modules d'antennes redresseuses qui sont dimensionnés pour recevoir des photons ayant une fréquence particulière, 25 le placement dudit réseau d'antennes redresseuses contre ledit faisceau de photons.15) The method according to claim 12 characterized in that said step of providing a device for capturing and converting said photon beam into electricity consists of more steps of: providing an antenna array said rectifier antenna array being a row of rectifying antenna modules, each of said rectifier antenna modules consists of a semiconductor rectifier and a pair of antenna elements connected to said semiconductor rectifier. providing an electrical signal to said semiconductor rectifier, said rectifier antenna modules being further grouped in the subarrays, each of said subarrays including rectifying antenna modules which are sized to receive photons having a particular frequency Placing said array of rectifying antennas against said photon beam. 16) La méthode selon de revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de la fourniture d'une ouverture pour ladite cavité se compose de plus d'étapes de :- 56 - la fourniture d'un capot réfléchissant, ledit capot réfléchissant attaché à ladite ouverture sur l'extérieur de ladite cavité pour focaliser les photons produits par ledit générateur de faisceau de photons.16) The method according to claim 12 characterized in that said step of providing an opening for said cavity is composed of more steps of: - providing a reflective hood, said reflective hood attached to said opening on the outside of said cavity to focus the photons produced by said photon beam generator. 17) La méthode selon la revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de 5 la choix d'un type de milieu pour être contenu dans ladite cavité se compose de plus d'étapes de : le choix d'une composition moléculaire dudit milieu d'une manière telles qu'au moins une fréquence de la bande des fréquences qui sont choisies du groupe comprenant le spectre rotationnelles desdites molécules, le spectre 10 vibrationnelles desdites molécules et le spectre rovibrationnelles desdites molécules ne sont pas présents dans le spectre d'absorption dudit milieu de transmission.17. The method according to claim 12, characterized in that said step of selecting a type of medium to be contained in said cavity consists of more steps of: choosing a molecular composition of said medium of such that at least one frequency of the band of frequencies which are selected from the group comprising the rotational spectrum of said molecules, the vibrational spectrum of said molecules and the rovibrational spectrum of said molecules are not present in the absorption spectrum of said medium of transmission. 18) La méthode selon la revendication 12 caractérisé en ce que ladite étape de la capture et la conversion dudit faisceau de photons en électricité à l'aide dudit 15 dispositif pour capturer et convertir ledit faisceau de photons en électricité est précédée par une étape de passer ledit faisceau de photons par un chemin optique se composant d'au moins d'un réflecteur.18. The method according to claim 12, characterized in that said step of capturing and converting said photon beam into electricity using said device for capturing and converting said photon beam into electricity is preceded by a passing step. said photon beam by an optical path consisting of at least one reflector.
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