Abstract
The limiting characteristics of electrically small-sized loop antenna matching by means of non-Foster's negative inductance are studied. Various options for including negative inductance in frame antenna structure are considered. The analytical limit expression for the operating frequency band of the small-sized loop antenna with the inclusion of negative inductance in the gap of the conductor frame is obtained. It is shown that for practical implementation the most convenient is the scheme with the inclusion of negative inductance between the conducting plane and the free output of the frame. Such inclusion of negative inductance causes small loss in width of the working frequency band compared with the inclusion of this inductance in the gap of the frame conductive plane, but EMF induced in the frame is twice as large. An integral expression is obtained for the maximum band matching of the small-sized loop antenna with the inclusion of negative inductance in grounded output, the integral in which is calculated numerically for various small-sized loop antenna quality factor and ratios between resonant frequency of the frame and operating frequency range. The results obtained are similar to Fano-Yula restriction for passive matching chains.
Highlights
The limiting characteristics of electrically small-sized loop antenna matching by means of non-Foster's negative inductance are studied
Bandwidth Limitations of Dipoles Matched with nonFoster Impedances / M
T. Two-Port Representation of an Antenna with Application to Non-Foster Matching Network // IEEE Trans
Summary
Rin б Рис. 1 штыревых электрически малоразмерных антенн (ЭМА) [1]–[4] монопольного или дипольного типа TM10 mode). Классическая схема согласования рамочной антенны включает 2 каскадно включенных КОИ, реализующих отрицательный параллельно включенный конденсатор и последовательно включенную отрицательную индуктивность, а также трансформатор сопротивления для преобразования сопротивления Ra к входному сопротивлению приемника Rin. Практическая реализация этой схемы затруднительна и как правило приводит к самовозбуждению из-за неустойчивости КОИ с плавающим потенциалом и к увеличению уровня шумов на входе приемного устройства. Характеристики согласования антенн более удобно исследовать в режиме передачи [5], поэтому, используя принцип взаимности передающей и приемной антенн в изотропной среде, определим предельные характеристики согласования антенны с помощию КОИ в режиме передачи радиосигнала от высокочастотного генератора Eг с внутренним сопротивлением Ri Rin. Предельные соотношения для половинной рамки с отрицательной индуктивностью. Поскольку КОИ с плавающим потенциалом обычно нестабилен, то рамку разделяют по диаметру проводящей плоскостью и включают отрицательную индуктивность между этой плоскостью и половинным проводником рамки, преобразуя систему к схеме на рис. В [6] показано, что отрицательная индуктивность значительно расширяет рабочий диапазон частот рамочной ЭМА, определенный по заданному значению входного коэффи-
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
