Claims (17)
1. Резонансная структура для беспроводной передачи энергии, состоящая из нескольких кольцевых резонаторов, отличающаяся тем, что представляет собой обладающую свойствами метаматериала комбинацию расположенных друг под другом сильно связанных кольцевых резонаторов с зазором, каждый из которых зашунтирован конденсатором, при этом каждый кольцевой резонатор с зазором выполнен в виде металлической полоски на диэлектрической подложке и соединен с соседним резонатором с зазором посредством последовательно включенного конденсатора.1. Resonant structure for wireless energy transfer, consisting of several ring resonators, characterized in that it is a combination of strongly coupled ring resonators located under each other with a gap, each of which is shunted by a capacitor, each with a gap, made with metamaterial properties, and each ring resonator with a gap is made in the form of a metal strip on a dielectric substrate and connected to an adjacent resonator with a gap by means of a series-connected capacitor.
2. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что емкостные элементы выполнены в виде навесных конденсаторов.2. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the capacitive elements are made in the form of mounted capacitors.
3. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что кольцевые резонаторы с зазором повернуты относительно друг друга на угол, выбранный так, чтобы обеспечивалась возможность размещения последовательного навесного конденсатора.3. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the ring resonators with a gap are rotated relative to each other at an angle selected so that it is possible to place a serial mounted capacitor.
4. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что кольцевые резонаторы с зазором имеют круглую форму или многоугольную форму с произвольным количеством сторон.4. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the ring resonators with a gap have a circular shape or a polygonal shape with an arbitrary number of sides.
5. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что толщина диэлектрической подложки лежит в диапазоне от 50 до 1500 мкм.5. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the thickness of the dielectric substrate lies in the range from 50 to 1500 microns.
6. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрическая проницаемость диэлектрической подложки лежит в диапазоне от 2 до 20.6. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the dielectric constant of the dielectric substrate lies in the range from 2 to 20.
7. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что число кольцевых резонаторов с зазором выбирается произвольно.7. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the number of ring resonators with a gap is chosen arbitrarily.
8. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что частотный диапазон работы лежит в пределах 1-100 МГц.8. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the frequency range of operation lies in the range of 1-100 MHz.
9. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что структура выполнена с применением гибридной технологии керамики с низкой температурой обжига или технологии печатных плат, позволяющих использование компонентов поверхностного монтажа.9. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the structure is made using hybrid ceramic technology with a low firing temperature or printed circuit board technology that allows the use of surface mount components.
10. Резонансная структура по п.9, отличающаяся тем, что комбинация параллельных и последовательных элементов резонансной цепи выполнена с возможностью формирования двух резонансов на частотной характеристике входного сопротивления.10. The resonant structure according to claim 9, characterized in that the combination of parallel and serial elements of the resonant circuit is configured to form two resonances on the frequency response of the input impedance.
11. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что каждый кольцевой резонатор с зазором с шунтирующей емкостью и одной последовательной емкостью описывается эквивалентной электрической схемой, состоящей из параллельного LC-контура, последовательно соединенного с конденсатором.11. The resonant structure according to claim 1, characterized in that each ring resonator with a gap with a shunt capacitance and one series capacitance is described by an equivalent electrical circuit consisting of a parallel LC circuit connected in series with a capacitor.
12. Резонансная структура по п.11, отличающаяся тем, что каждый указанный параллельный LC-контур состоит из индуктивного и емкостного элементов с последовательно подключенным к каждому активным сопротивлением.12. The resonant structure according to claim 11, characterized in that each specified parallel LC circuit consists of inductive and capacitive elements with series-connected active resistance.
13. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что ее эквивалентная схема представляет собой последовательное соединение нескольких секций, каждая из которых представляет собой параллельный резонансный контур, образованный конденсатором и кольцевым резонатором с зазором, соединенных один с другим посредством навесного конденсатора.13. The resonant structure according to claim 1, characterized in that its equivalent circuit is a series connection of several sections, each of which is a parallel resonant circuit formed by a capacitor and a ring resonator with a gap connected to each other by means of a mounted capacitor.
14. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что ее добротность составляет от 150 до 200 (Q=150-200).14. The resonant structure according to claim 1, characterized in that its quality factor is from 150 to 200 (Q = 150-200).
15. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что по оси кольцевых резонаторов с зазором расположен магнитный стержень.15. The resonant structure according to claim 1, characterized in that along the axis of the ring resonators with a gap is a magnetic rod.
16. Резонансная структура по п.15, отличающаяся тем, что магнитный стержень выполнен из феррита.16. The resonant structure according to clause 15, wherein the magnetic rod is made of ferrite.
17. Резонансная структура по п.1, отличающаяся тем, что конденсаторы встроены в диэлектрическую подложку с высоким значением диэлектрической проницаемости.
17. The resonant structure according to claim 1, characterized in that the capacitors are embedded in a dielectric substrate with a high dielectric constant.