Исследование ректенн проведено в рамках Договора № 01/1-10 от 01 октября 2010 г. на НИР

1. ЗАО «НТК»ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО РАССЕЯННОГО ТЕПЛА НА ОСНОВЕ РЕКТЕНН.Шифр: «Ректенны».2010-2012г.

2. Исследование ректенн проведено в рамках Договора № 01/1-10 от 01 октября 2010 г. на НИР «Изучение возможности создания эффективного изотермического преобразователя низкотемпературного рассеянного тепла на основе ректенн» Заказчик работы : ЗАО «НТК». Ключевые слова: ТЕРАГЕРЦЕВЫЕ ДИОДЫ, РЕКТЕННЫ, НАНОАНТЕННЫ, ИНФРАКРАСНЫЙ ДИАПАЗОН, ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. Достигнутые результаты: Разработаны, изготовлены и испытаны пробные образцы ректенн в виде СБИС, предназначенных для непосредственного преобразования теплового излучения окружающей среды и объектов в сверхвысокочастотной области электромагнитного спектра 30 ТГц (длины волн 10 мкм) в электричество (пост. ток).

3. Схема ректенны Каждая ректенна содержала 200 параллельно соединенных линеек из вибраторов и диодов. Каждая линейка содержала по 137 выпрямляющих диодов, разделенных вибраторами, служащими для приема ИК излучения в диапазоне около 10 мкм. Диоды и вибраторы в линейке были соединены последовательно. Архитектура соединений диодов и вибраторов в ректенне поясняет рис.1, где для примера изображена матрица из 3х3 диодов (реально их 137х200).

4. Макеты ректенн

5. Ректенна (от англ.rectifying antenna —выпрямляющаяантенна) —устройство, представляющее собой нелинейную антенну, предназначенную для преобразования энергии поля падающей на неё волны в энергию постоянного тока. Простейшим вариантом конструкции может быть полуволновый вибратор, между плечами которого устанавливается устройство с односторонней проводимостью (например, диод). В таком варианте конструкции антенна совмещается с детектором, на выходе которого, при наличии падающей волны, появляется ЭДС. Для повышения усиления такие устройства могут быть объединены в многоэлементные решётки. Ректенны могут применяться в качестве приёмников в каналах передачи энергии на большие расстояния, что особенно важно при транспортировке энергии от создаваемых солнечных электростанций с орбиты на Землю и наоборот, от Земли на поднимаемый аппарат. В 1976 году американскому физику Вильяму Брауну удалось передать СВЧ-пучком мощность 30 кВт на расстояние в 1 милю (1,6 км). КПД ректенны в этом эксперименте был чуть больше 80%.

6. Моно-Si n-типа Диодная матрица на основе меза структуры

7. Достигнутые результаты: 1. Выполнен обзор по публикациям в интернете и печати; 2. Собраны 12 микросхем с ректеннами в различных комбинациях (без крышек, с крышками, собранных в одном корпусе последовательно 12 шт кристаллов и 3 шт., с толщинами окисного слоя 200 и 600 А). 3. Проведены подробные исследования ВАХ ректенн и тестирование их на чувствительность в длинноволновом ИК диапазоне. 4. Поданы от ЗАО «НТК» 2 заявки на патент.

8. Выводы. 1. Целесообразно провести углубленные исследования (обзор) рынка терагерцевых транзисторов и технологий изготовления нанодиодов (туннельных, Шотки и др) на подложке из полиамидной и полиэтиленовой пленки. 2. Необходимо подобрать изготовителя, владеющего технологией туннельной литографии на полиамидной подложке с разрешением не хуже 100 нм. 3. Следует разработать широкополосную геометрию наноантенн.

9. Контактные лицаот ЗАО «НТК». Исполнительный директор, канд. техн. наук Михаил Леонидович Сбитной. Тел. +7 965 397 8543 +7 985 970 7853 E-mail: sbitnoy@vedis.ru Начальник отдела технический экспертизы, канд. техн. наук Сергей Сергеевич Робатень. Тел. +7 965 397 8545 +7 916 917 6484 E-mail: robaten@vedis.ru robaten@list.ru