发明名称 可供地球或区域通信用以及由电晕放电离子引擎作动之高空以及轻于空气的静态平台系统
摘要 本发明是一种获得全球通信的概念及对应方法,其乃使用静态平台上到平流层高度。这些平台可与周遭环境相容,可以十分之一卫星的造价建立,且可再使用。本发明另一方面系有关用以在平流层中移动组合体之电晕放电离子发动机,因为阻力及扰动很小,因此该处具有低的大气压力。此发动机包含有一电极装置及使电极偏向的装置,俾保持电极以一选择性的电势相对于另一电极,供用以产生一含有负、正离子的等电离子区。各离子均被吸向一电极〞XD〞,D在相反的记号处,在平流层中将动量分给电极及组合体,即足以克服大气阻力,俾以一控制的方式移动该组合体。没有移动的组件,电晕放电离子发动机依赖太阳能供给动力,且使用周遭的气体当作是离子能源。而直流及交流电源均得用以电离及加热周遭的气体。此外,直接太阳能加热使用光学的透镜也是可行的。再者,包含有利用太阳能紫外线辐射以加强电子在电极处的发射及其后的电离者。
申请公布号 TW352490 申请公布日期 1999.02.11
申请号 TW085103350 申请日期 1996.04.01
申请人 阿佛列.翁 发明人 阿佛列.翁
分类号 H04B7/185 主分类号 H04B7/185
代理机构 代理人 陈天赐 台中巿南屯路二段三十二之二十号七楼之一
主权项 1.一种通信平台供用在高度及于且包含平流层,包括:一平台,该平台包含有通信设备能够提供全球及地区性经济及与周遭环境相容的通信;该平台又包含有控制装置,供用以安置该平台在一所期望的预定高度处;一推进能源,能够保持该平台在一稳定的位置;一动力源,能够提供足够的能量以供给该平台及该推进能源动力者。2.依据申请专利范围第1项所述之平台,其中该通信设备包含有雷射科学技术,其可容许与其他的平台或卫星为长距离、宽频带的通信者。3.依据申请专利范围第2项所述之平台,其中该通信设备藉该平台的性能,用高频带宽度在一预定的区域上得广播一宽广范围的频率,俾保持在一设定的区域上方操作的、稳定的位置者。4.依据申请专利范围第1项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该推进能源得产生足够的推进推力,俾对遭遇于所希望操作高度之大气阻力产生反作用力,以容许该平台保持在一稳定、静止不动的位置。5.依据申请专利范围第4项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该推进能源系利用差压以获得动力,而该差压则系由两个表面之间的温差所造成者,一个表面是藉太阳能加热者,另一个表面则是利用水循环予以冷却者。6.依据申请专利范围第1项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该推进能源系利用一只帆由风中获得动力者。7.依据申请专利范围第1项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该推进能源系包含有一电晕放电离子发动机。8.依据申请专利范围第1项所述之平台,其中该动力源系从太阳能量中取得者。9.依据申请专利范围第8项所述之平台,其中该从太阳能量中获得的动力系可利用燃料电池及电池予以贮存者。10.依据申请专利范围第8项所述之平台,其中该从太肠能量中获得的动力系可利用光电管予以转换成电者。11.依据申请专利范围第8项所述之平台,其中该从太阳能量中获得的动力系可利用温差元件予以转换成电者。12.依据申请专利范围第1项所述之平台,其中该用以安置该平台在一预定高度的装置,包含有自由上昇的装置及具有动力的飞机装置。13.依据申请专利范围第2项所述之平台,其中该平台得与多数个类似的平台连结在一起工作,以形成一个高空通信网路,供地区及全球通信使用者。14.一种通信平台供用在高度及于且包含平流层,包括:一平台,该平台更包含有一主体结构,系由多数艘飞船所支持者,该平台藉由该些飞船得上昇到一希望的高度,而该主体结构包含有通信设备得传导本地及全球的通信,该设备包含有询答机及广播装置,得将接收自地面及来自较高动力密度及频率之高处卫星的资讯再予以发送出去,该主体结构更包含有控制该平台的装置,一离子电晕放电推进能源及一太阳能能源,其获得太阳能能源系从太阳能电池使用定位在平台上的反用换流器及变压器所生的低电压而来者,该太阳能能源足以供给动力予该平台及该离子电晕放电推进能源。15.依据申请专利范围第14项所述之平台,其中该些飞船系为氦或氢气飞船者。16.依据申请专利范围第14项所述之平台,其中该通信设备包含有电池波波谱装置、无线电、微波、激光等装置及延伸到紫外线频率的装置。17.依据申请专利范围第16项所述之平台,其中地面及平台之间的通信系利用包含有电池波波谱、无线电、微波、激光及延伸到紫外线频率的装置者。18.依据申请专利范围第14项所述之平台,其中该平台得与多数个类似的平台连结在一起工作,以形成一个高空通信网路,供地区及全球通信使用者。19.依据申请专利范围第18项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该高空通信网路各个平台得利用电池波波谱装置、无线电、微波、激光及使用紫外线频率的装置彼此互相通信者。20.依据申请专利范围第14项所述之平台,其中该推进能源得产生足够的推力,在平流层及对流层中,保持平台在一预定的稳定位置对着大气阻力。21.依据申请专利范围第20项所述之平台,其中该推进能源包含有一电极装置,用以偏置电极之装置,俾保持使其在一选择性的电势处,在电极之尖锐表面附近产生一高电场之装置,以产生电子之发射及它们随后的加速度,该各个电子之加速度藉助电离作用即会产生正离子及负离子以及电子。22.依据申请专利范围第21项所述之平台,其中该产生的正离子及负离子均利用一附设在平台之电极予以逐出,且依靠偏压,而分配给电极及平台,一动量,其足以克服在平流层及对流层中的大气阻力,俾便保持该平台在一静止不动的稳定位置者。23.依据申请专利范围第20项所述之平台,其中该电极包含有多数个针状伸长的元件排列以形成一发射表面,其系与一反极性之环电极或线圈电极同时作用,供安置以提供电流回来的路线者。24.一种通信平台供用在高度及于且包含平流层,包括:一平台,该平台更包含有一主体结构,系由多数艘飞船所支持者,该平台藉由该些飞船得上昇到一希望的高度,而该平台也可以利用马达动力飞船以及其他较飞船为轻,例如风筝及气球,运输到一希望的高度;而该主体结构包含有通信设备得传导本地及全球的通信,该设备包含有询答机及广播装置,得将接收自地面及来自较高动力密度及频率之高处卫星的资讯再予以发送出,因为该平台距离地球距离相当的短;该主体结构更包含有一可遥控控制的电脑系统,供该平台及保持站设备之操作,如是即能够精确地知道与控制该平台的位置,俾保持稳定的在一所希望的位置;一推进能源包含有一离子电晕放电发动机,其得产生足够的推力,而在平流层及对流层中,对着大气阻力,保持使平台在一预定的固定位置;又,太阳能能源系与适当的动力储存装置连结在一起,其得日以继夜连续地提供足够的动力以操作该平台及该推进能源者。25.依据申请专利范围第24项所述之平台,其中该平台具有多数个离子发动机。26.依据申请专利范围第25项所述之平台,其中该平台系可以利用打开选择性的离子发动机来操纵者。27.依据申请专利范围第24项所述之平台,其中该通信设备包含有电池波波谱装置、无线电、微波、激光等装置及延伸到紫外线频率的装置。28.依据申请专利范围第24项所述之平台,其中该平台得与多数个类似的平台连结在一起工作,以形成一个高空通信网路,供地区及全球通信使用者。29.依据申请专利范围第28项所述之平台,其中该网路各个平台得利用电池波波谱装置、无线电、微波、激光及使用紫外线频率的装置彼此互相通信者。30.依据申请专利范围第24项所述之平台,其中该些飞船系为氦或氢气飞船者。31.依据申请专利范围第24项所述之平台,其中该平台能够操作及于且包含电离层,由于周遭大气具有在增加高度时增加带电粒子数目的事实,是以该各粒子将会为离子发动机之电极所驱离,致使产生向前的动量。32.依据申请专利范围第13项所述之平台供用在高度及于且包含平流层,其中该高空通信网路系自立的,因为两个或多个平台彼此间透过一微波线路系可以互相提供能量者。33.一种推进系统,包括:一第一电极;一第二电极,大体上系与该第一电极排列成一直线,其中部份或完全电离的大气气体流过第一电极,且流过第二电极;及一在第一电极及第二电极之间产生电压差之装置;如是,第一电极即能将大气气体推向第二电极者。34.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,其中在第一电极及第二电极之间的电压差即会产生一电荷分布在第一电极之表面上,如是,该大气的气体即可获得大约超过每立方公分一百万个带电粒子之电荷密度。35.依据申请专利范围第34项所述之推进系统,其中在第一电极及第二电极之间的电压差即会促使第一电极发射带有能量之电子,而在第一电极附近大气气体之内即足以产生如雪崩般的二次电子。36.依据申请专利范围第35项所述之推进系统,更包含有用以限制电流通过第一电极之装置。37.依据申请专利范围第35项所述之推进系统,更包括用以重叠一交变电压在第一电极及第二电极上之装置。38.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,其中第一电极是一具有尖锐端缘之圆柱,该圆柱之轴线乃对准第二电极,且尖锐端缘面对着第二电极。39.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,更包括用以聚焦光线在第一电极之装置,如是,即可增加从第一电极电子之发射者。40.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,更包括用以增加大气气体抵达第一电极比率之装置。41.依据申请专利范围第40项所述之推进系统,其中该抵达比率增加装置系一喇叭形的圆柱。42.依据申请专利范围第40项所述之推进系统,其中该抵达比率增加装置系一螺旋桨。43.依据申请专利范围第40项所述之推进系统,其中该抵达比率增加装置系一空气压缩机。44.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,其中该第一电极是一圆柱,第二电极是一环形,且其中第一电极之纵向轴线对准第二电极之纵向轴线。45.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,更包括在大气气体抵达第一电极之前增加大气气体电离之装置。46.依据申请专利范围第45项所述之推进系统,其中该电离装置包含有一用以聚焦光线在大气气体上之透镜。47.依据申请专利范围第45项所述之推进系统,其中该电离装置包含有一无线电频线圈。48.依据申请专利范围第33项所述之推进系统,其中第一电极包括多数个具有尖锐端之伸长元件,该伸长元件系以一般圆柱的形状排列,如是,圆柱形状之之纵向轴线即会对准第二电极,且尖锐端亦会面对着第二电极。图式简单说明:第一图系本发明空中站电磁通信系统之示意图。第二图系以平流层为基础之全球通信系统,乃使用大比例尺平台结构之示意图。第三图系显示雷射及微波光束如何在两平台之间建立起通信之示意图。第四图系电晕放电离子发动机具体实施例之立体示意图。第五图系显示本发明电机系统具体实施例之结构及功能性操作之方块图。第六图系一电磁通信平台具体实施例,供用在高于平流层且包含平流层高度之示意图。
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