非福斯特元件及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備在人們生活中占有越來越重要的地位。手機(jī)、平板電腦以及智能可穿戴設(shè)備等，它們之間的數(shù)據(jù)通信很大一部分是通過無線連接進(jìn)行的，而且數(shù)據(jù)量大。這些設(shè)備還有一個(gè)共同點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，對于這些多功能結(jié)構(gòu)緊湊的設(shè)備，用于通信天線的空間有諸多限制。數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)緊湊這就需要小型化的寬帶天線。因?yàn)闊o線通信系統(tǒng)的急劇增加，不管在民用還是軍用領(lǐng)域，對天線寬帶小型化技術(shù)的需求一直在增加。不僅僅是移動(dòng)電子設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備以及無人汽車等等都離不開電

2、小天線。盡管對電小天線的需求呈現(xiàn)爆炸式增長，但是寬帶電小天線的實(shí)現(xiàn)仍是天線工程當(dāng)中最具有挑戰(zhàn)性的問題。
　　本文首先介紹了電小天線的基本理論。很多學(xué)者已經(jīng)花了長達(dá)半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間研究電小天線的基本限制。最為人們熟知的就是由Bode-Fano提出的體積-增益-帶寬限制。電小天線通常根據(jù)激勵(lì)形式分為兩種類型，這兩種類型電小天線體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)形式上即為環(huán)形電小天線以及偶極子型電小天線。本文中采用偶極子型電小天線進(jìn)行分析和實(shí)驗(yàn)。第二，在本文中介

3、紹了通過使用有源匹配電路的方式來打破增益-體積-帶寬限制的有源天線，本文主要采用非福斯特負(fù)阻抗變換(NIC)電路。在文中介紹了非福斯特負(fù)阻抗變換(NIC)電路的基本原理以及其基本結(jié)構(gòu)形式，并通過仿真軟件對其進(jìn)行了驗(yàn)證分析，然后在基本結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上豐富設(shè)計(jì)實(shí)際電路并對實(shí)現(xiàn)的幾種電路進(jìn)行參數(shù)分析。最后，介紹了通過非福斯特負(fù)阻抗變換(NIC)電路來實(shí)現(xiàn)負(fù)電容，并通過該非福斯特匹配網(wǎng)絡(luò)抵消所使用天線的虛部，并設(shè)計(jì)加工了實(shí)物的匹配電路以及短波天線，并