Non-Foster元件的寬帶頻率響應(yīng)及其應(yīng)用.pdf

1、近年來，大規(guī)模集成電路技術(shù)以及空間技術(shù)的發(fā)展非常迅速，電子設(shè)備裝置的小型化趨勢日漸增強(qiáng)。通信技術(shù)的發(fā)展對帶寬需求增加，同時(shí)由于設(shè)備的小型化，對于空間的利用率要求更高。天線是通信設(shè)備中的前端部件，其性能直接影響到通信質(zhì)量。所以，人們對該前端部件的要求也越來越高，其小型化和寬帶化研究逐步成為天線領(lǐng)域的又一個(gè)熱點(diǎn)。
　　電小天線經(jīng)常被用在VHF或者更低的頻段，倘若采用無源匹配，高輻射品質(zhì)因數(shù)和帶寬效率的權(quán)衡成為顯著的問題，原因在于其受制

2、于Bode-Fano增益帶寬積。根據(jù)Foster電抗理論可知，利用Non-Foster元件例如負(fù)電感電容的與普通電感電容完全反的頻率性質(zhì)，應(yīng)用于小天線中，抵消小天線等效阻抗的大電抗部分，使其不再受限制于Bode-Fano的增益帶寬限制，達(dá)到增加帶寬和發(fā)射天線增益的目的。
　　本文通過研究Non-Foster元件阻抗全頻段性質(zhì)，系統(tǒng)分析了Non-Foster元件的性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)其阻抗的實(shí)部和虛部在全頻段滿足Kramers-Kronig關(guān)

3、系，并且工作頻率范圍內(nèi)出現(xiàn)反洛倫茲諧振區(qū)域。本文研究了兩種不同形式的Non-Foster電路，一種是基于運(yùn)算放大器的負(fù)阻抗變換電路，另一種是基于晶體管的負(fù)阻抗變換電路。分別通過計(jì)算，仿真和實(shí)驗(yàn)，較好的分析了Non-Foster元件的阻抗性質(zhì)。
　　另外，本文將Non-Foster元件用于兩種電小天線中。一種是由共面波導(dǎo)(CPW)饋電的單極子小天線，另一種是微帶巴倫結(jié)構(gòu)的偶極子小天線。分別將Non-Foster元件與兩種天線并聯(lián)，利