基于負阻抗變化的寬頻帶有源發(fā)射天線研究.pdf

1、近些年來，隨著無線通信技術的飛速發(fā)展，對與之相適應的通信設備帶寬要求越來越高，這就要求天線具有尺寸小、寬頻帶等特點。而負阻抗匹配電小有源發(fā)射天線所具有的獨特優(yōu)點很受人們關注，它有效地突破了無源匹配帶寬窄和效率低的技術限制，更有利于短波天線實現小型化與寬帶化。
　　 本文重點研究了負阻抗匹配有源電小天線的相關理論，并對負阻抗匹配的有源發(fā)射天線進行了設計和測試。首先本文介紹了負阻抗匹配電小天線的研究背景、發(fā)展歷史以及其優(yōu)點，接著分析

2、了有源天線的基本原理和電小天線的阻抗特性和工作頻帶寬度等相關技術指標。在充分闡述了無源匹配電小天線難于實現寬帶化的基本限制基礎上，通過分析福斯特電抗定理引出了非福斯特即負阻抗特性，通過對負阻抗匹配有源發(fā)射天線的理論分析得出該種方法理論上可以有效的展寬天線工作頻帶，并能與發(fā)射機實現良好匹配。
　　 之后本文對負阻抗變換器進行了深入研究，在對負阻抗變換器的基本原理和穩(wěn)定性詳細分析基礎上，采用運算放大器分別設計了電流反轉型、電壓反轉型

3、和浮地型負阻抗變換器，并對它們進行了理論和仿真分析并進行了實物測試驗證，為有源負阻抗匹配網絡的設計打下了理論和實踐基礎。
　　 最后本文根據基于負阻抗匹配寬帶有源電小天線的設計方法，通過HFSS仿真分析天線輻射器的阻抗參數，為有源匹配網絡的參數設計提供了依據，本文提出并采用運算放大器設計了兩種有源匹配網絡的設計方案，分別為電流反轉型和浮地型負阻抗匹配網絡，它們均具有電路簡單，穩(wěn)定性高的特點。最后對天線進行了等效測試，測試結果表明