WO2020168405A1

WO2020168405A1 - Sistema gerador de ressonância e método para captar sinais oscilatórios

Info

Publication number: WO2020168405A1
Application number: PCT/BR2020/050047
Authority: WO
Inventors: Luis Fernando PIGOSO DESTRO; William Norberto ALOISE; Vanderlei GONÇALVES
Original assignee: Ibbx Inovação Em Sistemas De Software E Hardware Ltda
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-27
Also published as: BR102019003283A2; US20210257854A1; BR112021009347A2; US20220123780A1; WO2020168404A1; BR112021009214A2; US11990763B2; US11349340B2

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema gerador de ressonância (10) apto a ser utilizado em sistemas de captação de sinais. O sistema gerador de ressonância (10) compreende uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações (11), um módulo amplificador de sinais (12), um módulo alinhador de fases (13), um módulo emissor de oscilação (14), ao menos uma antena de captação (15) e uma fonte de energia (16). A presente invenção refere- se ainda a um método para captar sinais oscilatórios através de um sistema gerador de ressonância (10).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “SISTEMA GERADOR DE RESSONÂNCIA E MÉTODO PARA CAPTAR SINAIS OSCILATÓRIOS”.

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema gerador de ressonância apto a ser utilizado em sistemas de captação de sinais. Descrição do Estado da Técnica

[0002] A utilização de circuitos ressonantes associados a antenas já é largamente conhecida no estado da técnica.

[0003] Usualmente, tais circuitos ressonantes são compostos por indutores e capacitores, configurados de forma a sintonizarem em uma frequência específica. Também são conhecidos tais circuitos que utilizam elementos de valor variável como, por exemplo, capacitores variáveis, usados para sintonizarem uma“faixa” de frequências, ao invés de uma frequência única.

[0004] De toda forma, tais circuito são, usualmente, utilizados a fim de se transmitir e captar informações e dados através do ar. Um exemplo disso seria a transmissão e recepção de rádio AM e/ou FM.

[0005] Neste cenário, circuitos ressonantes são configurados para transmitir/receber o sinal com a melhor qualidade possível. Por exemplo, quando um usuário sintoniza uma rádio FM específica, o circuito responsável pela captação do sinal é configurado de forma a fornecer para o usuário a melhor qualidade de transmissão possível, de modo que o usuário consiga escutar o áudio com a menor quantidade de ruídos possível.

[0006] Ou seja, os circuitos ressonantes já conhecidos do estado da técnica são desenvolvidos e configurados com foco na qualidade do sinal transmitido, em que diversos parâmetros de otimização são utilizados como, por exemplo, uma relação sinal-ruído baixa, uma alta taxa de amostragem do sinal, etc.

[0007] Contudo, não se observa no estado da técnica um sistema configurado de forma a se obter, em sua saída, um sinal retificado com máxima potência possível. Em outras palavras, não é conhecido do estado da técnica um sistema que possibilite a conversão de sinais oscilatórios presentes no ambiente, isto é, sinais eletromagnéticos que permeiam o meio de transmissão (por exemplo, o ar), de modo que tal sistema seja apto a converter o sinal oscilatório em um sinal retificado de alta potência.

[0008] A presente invenção soluciona tal problema do estado da técnica através de um sistema gerador de ressonância e de um método para captar sinais oscilatórios que permitem que o sinal oscilatório captado, como por exemplo uma onda eletromagnética transmitida no ar, seja convertido em um sinal retificado apresentando alto rendimento.

[0009] Ademais, a presente invenção não se refere a um sistema e método com foco na obtenção de um sinal resultante com alta qualidade, sendo focado tão somente em prover meios de se obter um sinal retificado com alto ganho de potência.

Objetivos da Invenção

[0010] Um primeiro objetivo da presente invenção reside na provisão de um sistema gerador de ressonância.

[001 1 ] Um segundo objetivo da presente invenção reside na provisão de um módulo captador de oscilações em conjunto com ao menos uma antena de captação.

[0012] Um terceiro objetivo da presente invenção reside na provisão de um módulo amplificador de sinais.

[0013] Um quarto objetivo da presente invenção reside na provisão de um módulo alinhador de fases.

[0014] Um quinto objetivo da presente invenção reside na provisão de um módulo emissor de oscilação.

Breve Descrição da Invenção

[0015] Os objetivos da presente invenção são alcançados por meio de um sistema gerador de ressonância, o sistema compreendendo uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações, um módulo amplificador de sinais, um módulo alinhador de fases, um módulo emissor de oscilação, ao menos uma antena de captação, uma fonte de energia e ao menos um elemento de chaveamento, o sistema sendo configurado para captar sinais oscilatórios na entrada de sinal do sistema através da ao menos uma antena de captação e do módulo captador de oscilações, o módulo amplificador de sinais compreendendo ao menos um entre um sistema amplificador e um sistema transformador indutivo, dito módulo amplificador de sinais sendo configurado para amplificar o sinal captado pelo módulo captador de oscilações ao menos uma vez, o módulo alinhador de fases compreendendo ao menos um arranjo de elementos capacitivos e/ou indutivos, dito módulo alinhador de fases sendo configurado para alinhar as fases do sinal amplificado pelo módulo amplificador de sinais à fase do sinal presente na saída de sinal do sistema gerador de ressonância, o módulo emissor de oscilações compreendendo ao menos um arranjo de semicondutores, configurados de forma a operarem como chaves, e a fonte de energia sendo configurada para alimentar eletricamente o módulo captador de oscilações e o módulo amplificador de sinais.

[0016] Os objetivos da invenção são alcançados ainda por meio de um método para captar sinais oscilatórios através de um sistema gerador de ressonância, dito sistema gerador de ressonância compreendendo uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações, um módulo amplificador de sinais, um módulo alinhador de fases, um módulo emissor de oscilação, ao menos uma antena de captação, uma fonte de energia e ao menos um elemento de chaveamento, o método compreendendo as etapas de

(a) energizar o módulo amplificador de sinais e o módulo alinhador de fases, (b) captar, na entrada de sinal do sistema gerador de ressonância, ao menos um sinal oscilatório através da ao menos uma antena de captação e do módulo captador de oscilações,

(c) enviar o ao menos um sinal captado na etapa (b) para o módulo amplificador de sinais e amplifica-lo ao menos uma vez,

(d) enviar o ao menos um sinal amplificado na etapa (c) para o módulo alinhador de fases e alinhar a fase do sinal,

(e) enviar o ao menos um sinal alinhado em fase na etapa (d) para o módulo emissor de oscilações e transmitir o sinal de forma pulsada para a saída de sinal do sistema gerador de ressonância, e

(f) realimentar o sinal presente na saída de sinal do sistema para o módulo amplificador de oscilações.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0017] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

[0018] Figura 1 - ilustra um exemplo de realização da invenção;

[0019] Figura 2 - ilustra um exemplo de concretização da invenção aplicado a um sistema de retificação e armazenamento de carga.

[0020] Figura 3 - ilustra um exemplo de ressonância entre sinais.

[0021 ] Figura 4 - ilustra uma concretização preferencial da invenção.

Descrição Detalhada das Figuras

[0022] A presente invenção refere-se a um sistema gerador de ressonância 10 apto a ser utilizado em sistemas de captação de sinais. Conforme pode ser observado da figura 1 , em uma realização preferencial da invenção, o sistema gerador de ressonância 10 compreende um módulo captador de oscilações 1 1 , um módulo amplificador de sinais 12, um módulo alinhador de fases 13, um módulo emissor de oscilação 14 e ao menos uma antena de captação 15. O sistema gerador de ressonância 10 compreende ainda uma entrada de sinal de uma saída de sinal.

[0023] Adicionalmente, o sistema gerador de ressonância 10 compreende ao menos um elemento de chaveamento CH1 , CH2, CH3 e uma fonte de energia 16. Em uma concretização apenas preferencial, a fonte de energia 16 é eletricamente conectada ao módulo captador de oscilações 1 1 e ao módulo amplificador de sinais 12, fornecendo energia a estes.

[0024] A ao menos uma antena de captação 15 é uma antena magnética configurada para possibilitar a captação de sinais oscilatórios de diversas frequências. A frequência do sinal que será captado está diretamente atrelada às dimensões da antena e ao seu material, bem como a outras propriedades elétricas, conforme a topologia da antena escolhida.

[0025] A ao menos uma antena de captação 15 pode ser arranjada em diversas topologias. Preferencialmente, a ao menos uma antena de captação 15 é uma antena plana virtual auto ajustável. Alternativamente, a ao menos uma antena de captação 15 pode ser uma antena helicoidal, telescópica, entre outras, podendo ou não ser uma antena virtual auto ajustável. Ademais, em uma possível concretização alternativa, a ao menos uma antena de captação 15 pode ser uma antena virtual auto ajustável.

[0026] Ademais, a ao menos uma antena de captação 15 pode ser fabricada com diversos materiais como, por exemplo, cobre, latão, prata, óxido de fero, entre outros. De forma apenas preferencial, a ao menos uma antena de captação 15 é fabricada de cobre.

[0027] Adicionalmente, a ao menos uma antena de captação 15 pode ser confeccionada de diversas formas. De forma apenas exemplificativa, a ao menos uma antena de captação 15 pode ser impressa em placas convencionais de fibra de vidro (FR4) laminadas em cobre, bem como em outros dielétricos. A ao menos uma antena de captação 15 pode também ser confeccionada de forma tridimensional, sem a utilização de dielétricos como, por exemplo, antenas 3D impressas em impressoras 3D de metais.

[0028] Uma antena virtual auto ajustável compreende uma porção física da antena 15a, isto é, uma concretização da antena magnética conforme exemplos acima e uma porção de compensação de carga 15b, conforme será descrita adiante.

[0029] Como já conhecido do estado da técnica, o tamanho físico de uma antena é dado em função do comprimento de onda ou da frequência da oscilação magnética a qual deseja-se captar.

[0030] Em situações nas quais o comprimento da onda magnética é grande, isto é, na qual a oscilação magnética possui uma frequência baixa, construir uma antena com um tamanho correspondente a tal onda seria impraticável, uma vez que a antena pode ter dezenas de metros.

[0031 ] Assim, para resolver tal problema, utiliza-se uma porção de compensação de carga 15b conforme mencionada acima, dita porção 15b sendo responsável por“simular” um tamanho físico de uma antena a fim de compensar o tamanho da antena real.

[0032] Em uma concretização possível, dita porção de carga compreende uma associação de ao menos um elemento indutivo e um elemento capacitivo, os quais são associados a um dispositivo de controle 15c. Preferencialmente, o elemento capacitivo é um capacitor variável e o dispositivo de controle 15c é um microcontrolador. O dispositivo de controle 15c é configurado para alterar a capacitância do elemento capacitivo através do envio de sinais de controle.

[0033] Contudo, tal concretização não deve ser entendida como uma limitação da presente invenção, de forma que o elemento capacitivo pode ser qualquer elemento apto a ter sua capacitância modificada em função de um sinal de controle como, por exemplo, um d iodo“varicap”.

[0034] Assim, o dispositivo de controle 15c irá analisar a frequência/período da oscilação magnética captada pela porção física 15a da antena de captação 15 e irá enviar um sinal de comando ao elemento capacitivo a fim de alterar sua capacitância. Dessa forma, ao alterar a capacitância do elemento capacitivo da porção de compensação de carga 15b, a relação de impedâncias e reatâncias totais da antena será alterada, de forma a possibilitar a captação do sinal a ser sintonizado pela antena de captação 15.

[0035] O sistema gerador de ressonância 10 compreende ainda um módulo captador de oscilações 1 1 , o qual compreende ao menos uma entrada de sinal, apto a receber o sinal captado pela ao menos uma antena de captação 15. Ademais, o módulo captador de oscilações 1 1 é configurado de tal forma que este influencia diretamente o funcionamento da ao menos uma antena de captação 15.

[0036] Especificamente, quando o sistema gerador de ressonância 10 é energizado, a ao menos uma antena de captação 15 irá interceptar sinais oscilatórios de diversas frequências. Para que a antena capte os sinais em uma ou mais frequências específicas desejadas, o módulo captador de oscilações 1 1 é utilizado.

[0037] Para que antenas sejam sintonizadas em frequências específicas, uma ferramenta largamente utilizada são circuitos sintonizadores, também chamados de circuitos LC ou RLC, circuitos oscilatórios, etc.

[0038] Tais circuitos ressonantes compreendem associações, em série e paralelo, de capacitores, indutores e resistores. Um dos exemplos mais simples de um circuito sintonizador é a simples associação em paralelo de um capacitor com um indutor.

[0039] Circuitos ressonantes possuem a chamada“frequência de ressonância”. Tal frequência é a frequência natural deste circuito na qual ambos componentes elétricos possuem a mesma reatância. Em outras palavras, a frequência de ressonância é a frequência na qual o circuito tende a oscilar exatamente na frequência desejada.

[0040] A frequência de ressonância de um circuito sintonizador pode ser calculada através da expressão abaixo:

[0041 ] onde L representa o valor de indutância do indutor e C representa o valor da capacitância do capacitor.

[0042] Assim, caso um circuito sintonizador seja alimentado com sinais de diversas frequências, apenas o sinal com a mesma frequência da frequência de ressonância do circuito será captado. Em outras palavras, circuitos ressonantes são configurados para“selecionar” uma frequência desejada, a fim de permitir que apenas sinais com essa frequência sejam processados.

[0043] Neste sentido, quando há a associação de um circuito sintonizador com uma antena, que pode ou não ser uma antena ressonante, temos basicamente o funcionamento como mencionado acima. Isto é, a antena irá interceptar sinais de diversas frequências, transmitindo-os para o circuito de ressonância. Por sua vez, o circuito de ressonância irá selecionar (ou sintonizar) somente sinais com a mesma frequência de sua frequência de ressonância.

[0044] Portanto, e com base nas informações acima expostas, o módulo captador de oscilações 1 1 assume a mesma função de um circuito sintonizador. Isto é, o módulo captador de oscilações 1 1 é configurado para permitir a seleção de uma frequência específica desejada, a qual será sintonizada e captada pela ao menos uma antena de captação 15.

[0045] Ademais, o módulo captador de oscilações 1 1 é configurado de forma a permitir que o sinal captado seja aproveitado ao máximo. Em outras palavras, a impedância do módulo captador de oscilações 1 1 é“casada” à impedância do sinal desejado. Isto permite que o sinal com a frequência desejada seja captado com o mínimo de perdas/reflexões possíveis, aumentando assim o rendimento do sistema gerador de ressonância 10.

[0046] Nesse sentido, para que o casamento entre a impedância do sinal oscilatório captado e a impedância do módulo captador de oscilações 1 1 possa ocorre, um circuito de casamento de impedância é utilizado. Em uma possível concretização, o circuito de casamento de impedância é composto por um módulo microcontrolador, o qual é configurado para analisar a impedância (resistência e reatâncias) do sinal oscilatório captado pela ao menos uma antena de captação 15 e um conjunto de diodos variadores de capacitância ou um banco de capacitores chaveados e um conjunto indutor.

[0047] Quando o sinal oscilatório entra no módulo microcontrolador, a sua impedância é analisada e, para cada valor de impedância, o microcontrolador envia ao um sinal aos diodos variadores de capacitância para que sua capacitância seja alterada. Deste modo, a impedância de entrada do circuito é alterada em função de cada sinal recebido, garantindo a máxima transferência de potência no circuito.

[0048] Alternativamente, salienta-se que os componentes que compõe o módulo captador de oscilações 1 1 não precisam ser, necessariamente, componentes de valores fixos. Apenas de forma exemplificativa e não limitativa, os componentes elétricos que compõe o módulo captador de oscilações 1 1 podem ser componentes com valores ajustáveis como, por exemplo, capacitores variáveis, potenciômetros, diodos variados de capacitância, indutores variáveis, etc.

[0049] Tais componentes de valores variáveis podem ser utilizados, especialmente, quando há mais de uma frequência dos sinais as quais se desejam captar. Além disso, a utilização de componentes com valores variáveis permite uma maior flexibilidade de projeto e ajuste do sistema, permitindo que o sinal o qual se deseja captar seja transferido com a máxima eficiência para os demais módulos.

[0050] Conforme mencionado anteriormente, o sistema gerador de ressonância 10 compreende ao menos um elemento de chaveamento CH1 , CH2, CH3. Especificamente, em uma concretização possível, que é ilustrada pela figura 1 , o sistema gerador de ressonância 10 compreende um primeiro elemento de chaveamento CH1 , o qual é disposto entre o módulo captador de oscilações 1 1 e a ao menos uma antena de captação 15. Dito primeiro elemento de chaveamento CH1 opera como uma chave configurada para alterar entre uma posição “aberta” e uma posição“fechada”. Tal chaveamento é feito com uma frequência predeterminada, definida por um usuário.

[0051 ] Em uma possível realização, os ao menos um elemento de chaveamento CH1 , CH2 e CH3 são transístores. Contudo, tal realização não deve ser entendida como uma limitação da presente invenção, de modo que os ao menos um elemento de chaveamento CH1 , CH2 e CH3 podem ser quaisquer elementos que operem como chaves como, por exemplo, chaves eletromecânicas, diodos, etc.

[0052] Assim, o primeiro elemento de chaveamento CH1 irá ora liberar, ora bloquear a passagem do sinal oscilatório captado pela ao menos uma antena de captação 15 para o módulo captador de oscilações 1 1 .

[0053] Adicionalmente, e conforme mencionado anteriormente, o sistema gerador de ressonância 10 compreende um módulo amplificador de sinais 12, o qual é configurado para amplificar o sinal sintonizado/captado pelo módulo captador de oscilações 1 1.

[0054] Em uma realização preferencial, o módulo amplificador de sinais 12 compreende um sistema amplificador e um sistema transformador indutivo. Apenas preferencialmente, o sistema amplificador é um sistema amplificador de junções PNP e/ou NPN.

[0055] O sistema amplificador de junções PNP e/ou NPN pode ser, por exemplo, um transístor, um amplificador operacional, ou qualquer outro sistema de amplificação de sinais oscilatórios conhecido. Quando em funcionamento, o sistema recebe o sinal oscilatório em sua entrada e o amplifica em sua saída, tal operação sendo possível pelo fato da fonte de energia 16 estar eletricamente conectada a este sistema.

[0056] Uma concretização plenamente válida do sistema transformador indutivo é a de um transformador padrão, como já conhecido do estado da técnica. Tal sistema compreende um núcleo e ao menos um enrolamento, configurados de modo a possibilitar a modificação dos níveis de tensão e corrente do sinal de entrada, amplificando-os em sua saída.

[0057] A provisão de um módulo amplificador de sinais 12 permite que a ressonância entre os sinais oscilatórios captados aconteça de forma mais acentuada, conforme será descrito adiante. Neste sentido, tal módulo amplificador de sinais 12 opera como um“catalisador” no sistema, garantindo que o sinal obtido na saída do sistema gerador de ressonância 10 tenha o máximo de potência útil aproveitada, em relação ao sinal inicialmente captado.

[0058] Assim, em harmonia com a descrição acima, o módulo amplificador de sinais 12 amplifica o sinal captado pelo módulo captador de oscilações 1 1 e o amplifica ao menos uma vez, posteriormente transmitindo-o para o módulo alinhador de fases 13. Cabe ressaltar que o sinal captado pode ser amplificado mais de uma vez pelo módulo amplificador de sinais 12, de modo que a quantidade de vezes que o sinal será amplificado é dado em função de diversos fatores como, por exemplo, valores predeterminados da energia dos sinais que se deseja captar, parâmetros de projeto do sistema, entre outros. Assim, a descrição acima não deve ser entendida como uma limitação da presente invenção, de forma que o sinal pode ser amplificado quantas vezes forem necessárias.

[0059] Como mencionado acima, o sinal amplificado pelo módulo amplificador de sinais 12 é transmitido para o módulo alinhador de fases 13. Tal módulo alinhador de fases 13 é configurado para alinhar a fase dos sinais que são transmitidos por este módulo.

[0060] Conforme será detalhado adiante, o sistema gerador de ressonância 10 compreende ainda um segundo elemento de chaveamento CH2, o qual é disposto entre o módulo amplificador de sinais 12 e a saída de sinal do sistema. Em outras palavras, há uma realimentação do sinal de saída do sistema para a entrada do módulo amplificador de sinais 12, com o segundo elemento de chaveamento CH2 entre estes. Dito segundo elemento de chaveamento CH2 opera como uma chave configurada para alterar entre uma posição“aberta” e uma posição“fechada”. Tal chaveamento é feito com uma frequência predeterminada, definida por um usuário.

[0061 ] Assim, o sinal presente na saída do sistema gerador de ressonância 10 será somado a outros sinais oscilatórios que continuam a ser captados pela ao menos uma antena de captação 15 e pelo módulo captador de oscilações 1 1 , tais sinais somados sendo então novamente amplificados pelo módulo amplificador de sinais e transmitidos para o módulo alinhador de fases 13. Dita soma de sinais ocorre no próprio condutor elétrico que conecta o módulo amplificador de sinais 12 à saída do sistema gerador de ressonância 10.

[0062] Ademais, a soma de sinais acima mencionada é também denominada de ressonância entre sinais ou superposição de sinais. A figura 3 ilustra um exemplo de ressonância entre sinais. Como pode ser visto de tal figura, a onda 03 é a onda resultante da soma entre a onda 01 e a onda 02. A amplitude da onda resultante 03 é a soma das amplitudes das ondas 01 e 02. Cumpre notar que, para que o fenômeno de ressonância ou superposição de sinais ocorra, as frequências e as fases dos sinais somados devem ser iguais.

[0063] Para realizar o alinhamento das fases dos sinais que entram no módulo alinhador de fases 13, ao menos um arranjo de elementos capacitivos e/ou indutivo é utilizado.

[0064] Um conceito conhecido do estado da técnica refere-se ao fato de que cargas capacitivas adiantam a corrente de um sinal em relação a sua tensão e cargas indutivas atrasam a corrente de um sinal em relação a sua tensão.

[0065] Neste sentido, o ao menos um arranjo de elementos capacitivos e/ou indutivos do módulo alinhador de fases 13 é configurado para alinhar as fases da corrente/tensão dos sinais que são transmitidos através de tal módulo alinhador de fases 13.

[0066] Conforme abordado anteriormente, o alinhamento das fases da corrente/tensão dos sinais resulta na interferência construtiva destes. Em outras palavras, uma vez que as fases dos sinais estejam alinhadas, os semi ciclos positivo e negativo de cada sinal captado e amplificado se somam, resultando em um ganho de potência aumentado na saída do módulo alinhador de fases 13 e, consequentemente, no sistema gerador de ressonância 10.

[0067] Em uma realização preferencial, e conforme abordado acima, o módulo alinhador de fases 13 compreende ao menos um arranjo de elementos capacitivos e/ou indutivos. Contudo, tal realização não deve ser entendida como uma limitação da presente invenção, de modo que o módulo alinhador de fases 13 pode ser formado por quaisquer componentes aptos a adiantarem e/ou atrasarem as fases da corrente/tensão dos sinais.

[0068] Apenas de forma exemplificativa, o módulo alinhador de fases 13 pode ser qualquer circuito ativo de correção de fator de potência (Power Fator Correction - PFC). [0069] Por fim, o sistema gerador de ressonância 10 compreende também um módulo emissor de oscilações 14, configurado para gerar uma ressonância entre dois sistemas de oscilações originalmente iguais em frequência e amplitude, porém neste momento com apenas frequências iguais e amplitudes diferentes.

[0070] Para isto, dito módulo emissor de oscilações 14 compreende ao menos um arranjo de semicondutores, configurados de forma a operarem como chaves“ON/OFF”, transmitindo o sinal, com a fase previamente alinhada pelo módulo alinhador de fase 13, de forma pulsada/oscilada para a saída do sistema. Apenas preferencialmente, o ao menos um arranjo de semicondutores são semicondutores PNP e/ou NPN como, por exemplo, transístores operando como chaves “ON/OFF”.

[0071 ] Adicionalmente, o sistema gerador de ressonância 10 pode compreender ainda um terceiro elemento de chaveamento CH3, disposto entre a ao menos uma antena de captação 15 e a saída do sistema gerador de ressonância 10. Dito terceiro elemento de chaveamento CH3 opera como uma chave configurada para alterar entre uma posição“aberta” e uma posição“fechada”. Tal chaveamento é feito com uma frequência predeterminada, definida por um usuário.

[0072] Dito terceiro elemento de chaveamento CH3 é configurado especialmente para impedir o retorno de energia para a entrada do sistema. Em uma possível realização, o terceiro elemento de chaveamento CH3 é um diodo.

[0073] Assim, a integração de ao menos uma antena de captação 15 com um módulo captador de oscilações 11 , um módulo amplificador de sinais 12, um módulo alinhador de fases 13 e um módulo emissor de oscilação 14, tal integração configurando o sistema gerador de ressonância 10 da presente invenção, possibilita a captação de sinais oscilatórios de diversas frequências desejadas, de forma a obter o máximo rendimento energético na saída do sistema. Em outras palavras, a presente invenção provê um sistema configurado para captar e converter sinais oscilatórios de diversas frequências como, por exemplo, radiações eletromagnéticas, e convertê-los em sinais elétricos chaveados (alternados) em sua saída, tal conversão sendo realizada de modo a aproveitar integralmente o sinal captado, obtendo assim um rendimento ótimo de operação.

[0074] O sistema gerador de ressonância 10 ora proposto pode ser utilizado em conjunto com outros sistemas já conhecidos do estado da técnica.

[0075] Apenas de forma exemplificativa, e conforme ilustrado na figura 2, o sistema gerador de ressonância 10 é associado a um elemento retificador 17 e a um elemento de carga 18. Apenas exemplificativamente, o elemento retificador 17 pode ser qualquer dispositivo retificador de sinais já conhecido do estado da técnica, que converte um sinal alternado em um sinal contínuo.

[0076] Ademais, o elemento de carga 18 pode ser, de forma apenas exemplificativa, qualquer elemento armazenador de energia. Alternativamente, o elemento de carga 18 pode ser qualquer carga apta a utilizar o sinal retificado, captado pelo sistema gerador de ressonância 10 ora proposto.

[0077] Adicionalmente, a presente invenção se refere a um método para captar sinais oscilatórios através de um sistema gerador de ressonância 10, dito sistema gerador de ressonância 10 compreendendo uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações 1 1 , um módulo amplificador de sinais 12, um módulo alinhador de fases 13, um módulo emissor de oscilação 14, ao menos uma antena de captação 15, uma fonte de energia 16 e ao menos um elemento de chaveamento CH1 , CH2, CH3, o método compreendendo as etapas de (a) energizar o módulo amplificador de sinais 12 e o módulo alinhador de fases 13,

(b) captar, na entrada de sinal do sistema gerador de ressonância 10, ao menos um sinal oscilatório através da ao menos uma antena de captação 15 e do módulo captador de oscilações 11 ,

(c) enviar o ao menos um sinal captado na etapa (b) para o módulo amplificador de sinais 12 e amplifica-lo ao menos uma vez,

(d) enviar o ao menos um sinal amplificado na etapa (c) para o módulo alinhador de fases 13 e alinhar a fase do sinal,

(e) enviar o ao menos um sinal alinhado em fase na etapa (d) para o módulo emissor de oscilações 14 e transmitir o sinal de forma pulsada para a saída de sinal do sistema gerador de ressonância 10, e

(f) realimentar o sinal presente na saída de sinal do sistema 10 para o módulo amplificador de oscilações 12.

[0078] Por fim, e em harmonia com as informações ora apresentadas, descreve-se a seguir uma concretização preferencial da invenção, a qual é ilustrada na figura 4.

[0079] Tomando como referência os elementos apresentados na figura 4, nota-se que o bloco captador de oscilações 11 e a antena de captação 15 são concretizados através de ao menos uma antena física A1 , A2, A3, ao menos um indutor L, um capacitor C e um resistor R associado a cada uma das ao menos uma antena A1 , A2, A3 e um indutor L1 associado em paralelo a um capacitor variável C2.

[0080] Já o módulo amplificador de sinais 12 é concretizado por meio de uma fonte de energia DCCURRENT, associada a um capacitor C3, a um diodo D5 e a um transístor T1 . Nota-se que o transístor T1 corresponde também ao primeiro elemento de chaveamento CH1 .

[0081 ] O módulo alinhador de fases 13 é concretizado por meio de uma fonte de energia DCCURRENT associada a um capacitor C4, e a um microcontrolador associado a um capacitor C5 e a um indutor L2. [0082] Por fim, o módulo emissor de oscilações 14 é concretizado por meio de um transístor T3. Nota-se que tal transístor T3 corresponde também ao terceiro elemento de chaveamento CH3.

[0083] Ainda, o circuito ilustrado na figura 4 revela também um transístor T2 associado a uma ponte retificadora, composta pelos díodos D1 , D2, D3 e D4 e pelo capacitor C6. Adicionalmente, o resistor R5 representado na figura ilustra a carga do sistema a ser alimentada. Nota-se que o transístor T2 corresponde ao segundo elemento de chaveamento CH2.

[0084] Demais componentes do circuito estão presentes a fim de possibilitar o seu correto funcionamento de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

[0085] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema gerador de ressonância (10), o sistema sendo caracterizado pelo fato de compreender uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações (1 1 ), um módulo amplificador de sinais (12), um módulo alinhador de fases (13), um módulo emissor de oscilação (14), ao menos uma antena de captação (15), uma fonte de energia (16) e ao menos um elemento de chaveamento (CH1 , CH2, CH3),

o sistema sendo configurado para captar sinais oscilatórios na entrada de sinal do sistema através da ao menos uma antena de captação (15) e do módulo captador de oscilações (1 1),

o módulo amplificador de sinais (12) compreendendo ao menos um entre um sistema amplificador e um sistema transformador indutivo, dito módulo amplificador de sinais (12) sendo configurado para amplificar o sinal captado pelo módulo captador de oscilações (1 1 ) ao menos uma vez,

o módulo alinhador de fases (13) compreendendo ao menos um arranjo de elementos capacitivos e/ou indutivos, dito módulo alinhador de fases (13) sendo configurado para alinhar as fases do sinal amplificado pelo módulo amplificador de sinais (12) à fase do sinal presente na saída de sinal do sistema gerador de ressonância (10), o módulo emissor de oscilações (14) compreendendo ao menos um arranjo de semicondutores, configurados de forma a operarem como chaves, e

a fonte de energia (16) sendo configurada para alimentar eletricamente o módulo captador de oscilações (1 1 ) e o módulo amplificador de sinais (12).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o módulo captador de oscilações (11 ), o módulo amplificador de sinais (12), o módulo alinhador de fases (13), o módulo emissor de oscilação (14), e a ao menos uma antena de captação (15) são eletricamente associados entre si.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que os ao menos um elemento de chaveamento (CH1 , CH2, CH3) é ao menos um entre um primeiro elemento de chaveamento (CH1), um segundo elemento de chaveamento (CH2) e um terceiro elemento de chaveamento (CH3).

4. Sistema, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado pelo fato de o primeiro elemento de chaveamento (CH1) está disposto entre a ao menos uma antena de captação (15) e o módulo captador de oscilações (1 1).

5. Sistema, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado pelo fato de que o segundo elemento de chaveamento (CH2) está disposto entre a saída de sinal do sistema (10) e o módulo amplificador de sinais (12).

6. Sistema, de acordo com as reivindicações 1 e 3, caracterizado pelo fato de o terceiro elemento de chaveamento (CH3) está disposto entre a saída de sinal do sistema (10) e a ao menos uma antena de captação (15).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a fonte de energia (16) é eletricamente associada ao módulo captador de oscilações (11) e ao módulo amplificador de sinais (12).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o sistema amplificador presente no módulo amplificador de sinais (12) é um sistema amplificador semicondutor de junção NPN/PNP.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o módulo alinhador de fases (13) é um circuito de correção de fator de potência.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o ao menos um arranjo de semicondutores compreendido no módulo emissor de oscilações (14) é um arranjo de semicondutores de junção NPN/PNP.

1 1. Método para captar sinais oscilatórios através de um sistema gerador de ressonância (10), dito sistema gerador de ressonância (10) compreendendo uma entrada de sinal, uma saída de sinal, um módulo captador de oscilações (1 1 ), um módulo amplificador de sinais (12), um módulo alinhador de fases (13), um módulo emissor de oscilação (14), ao menos uma antena de captação (15), uma fonte de energia (16) e ao menos um elemento de chaveamento (CH1 , CH2, CH3),

o método sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de

(a) energizar o módulo amplificador de sinais (12) e o módulo alinhador de fases (13),

(b) captar, na entrada de sinal do sistema gerador de ressonância (10), ao menos um sinal oscilatório através da ao menos uma antena de captação (15) e do módulo captador de oscilações (1 1 ),

(c) enviar o ao menos um sinal captado na etapa (b) para o módulo amplificador de sinais (12) e amplifica-lo ao menos uma vez,

(d) enviar o ao menos um sinal amplificado na etapa (c) para o módulo alinhador de fases (13) e alinhar a fase do sinal,

(e) enviar o sinal alinhado em fase na etapa (d) para o módulo emissor de oscilações (14) e transmitir o sinal de forma pulsada para a saída de sinal do sistema gerador de ressonância (10), e

(f) realimentar o sinal presente na saída de sinal do sistema (10) para o módulo amplificador de oscilações (12).

12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) é realizada pela fonte de energia (16).

13. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que um primeiro elemento de chaveamento (CH1), disposto entre a ao menos uma antena de captação (15) e o módulo captador de oscilações (1 1), permite a captação da etapa (b).

14. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a realimentação da etapa (f) ocorre por meio de um segundo elemento de chaveamento (CH2).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que durante a etapa (f), soma-se o sinal realimentado através do segundo elemento de chaveamento (CH2) ao sinal captado na entrada de sinal do sistema gerador de ressonância (10).

16. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma etapa (g) de impedir o retorno de energia através de um terceiro elemento de chaveamento (CH3).