radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical Universityradioelectronics-192Research ArticleЭЛЕКТРОДИНАМИКА, МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА, АНТЕННЫELECTRODYNAMICS, MICROWAVE ENGINEERING, ANTENNASАнализ влияния параметров операционного усилителя на характеристики конвертора отрицательного импедансаAnalysis of Operational Amplifier Parameter Impact on Negative-Impedance Converter CharacteristicsБеленкоД. В.BelenkoD. V.

аспирант кафедры радиоэлектронных средств Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ"  им. В. И. Ульянова (Ленина). Окончил Таганрогский технологический институт  Южного федерального университета (2010) по специальности "Радиофизика и  электроника". Автор двух научных публикаций. Сфера научных интересов -  радиотехника, устройства СВЧ

Dipl.-engineer in radiophysics and electronics (2010, Taganrog Technological Institute of Southern Federal  University), postgraduate student of the Department of Radio Electronic Equipment of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of  2 scientific publications. Area of expertise: radio equipment; microwave devices

den.belenko@gmail.comСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University "LETI"Russian Federation201728102017053641Copyright © Беленко Д.В., 20172017Беленко Д.В.Belenko D.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/192

Рассмотрено использование операционного усилителя (ОУ) с характеристикой вида фильтра нижних частот, большим коэффициентом усиления по постоянному току и единственным  полюсом в частотной характеристике в качестве компенсатора отрицательной  индуктивности (КОИ) при подключении электрически малоразмерной штыревой антенны  (ЭМША) к нагрузке. Предложена простая методика анализа цепей КОИ. Получены  аналитические выражения для анализа параметров КОИ в зависимости от частоты в случае  использования ОУ с конечной рабочей полосой частот и приведены результаты сравнения с идеальными цепями КОИ.  Результаты показывают, что конечная полоса частот ОУ оказывает влияние на входной  импеданс КОИ на частотах, в 10 раз меньших частоты единичного усиления ОУ. Полученные  аналитические результаты хорошо согласуются с измерениями экспериментального макета, реализующего КОИ для согласования импеданса ЭМША.

The article deals with a low pass op-amp model with high gain at DC and a single-pole frequency response and presents a technique for  simple analysis of negative inductance compensator (NIC) circuits.  Analytical expressions are derived fo r NIC frequency response analysis in case of operational amplifier finite bandwidth. Besides, the ideal NIC circuit comparison results are provided. Calculations show that op-amp  finite bandwidth has impact on NIC impedance at fre quencies 10 times  lower than gain-bandwidth product. The obtained analytical results are  in good agreement with experimental setup measurements of NIC implementation to electrically small antenna impedance matching.

Электрически малоразмерная штыревая антеннасогласованиеотрицательный реактивный элементElectrically-Small Whip AntennaMatchingNegative Reactive ElementReferencesAberle J. T., Loepsinger-R. Antennas with Non-Foster Matching Networks // Synthesis Lectures on Antennas. 2007. Vol. 2, № 1. P. 1-53.Aberle J. T., Loepsinger-R. Antennas with Non-Foster Matching Networks. Synthesis Lectures on Antennas. 2007, vol. 2, no. 1, pp. 1-53.Беленко Д. В., Головков А. А., Можаева Е. И. Исследование характеристик конверторов отрицательной емкости и их использование для широкополосного согласования штыревых антенн // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2015. Вып. 4. С. 57-61Belenko D. V., Golovkov A. A., Mozhaeva E. I. Investigation of Negative Capacity Converters for BroadBand Matching of Electrically-Small Antennas. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Rossii. Radioelektronika. [Journal of the Russian Universities. Radioelectronics]. 2015, no. 4, pp. 57-61. (In Russian)Harris A. D., Myers G. A. An Investigation of Broadband Miniature Antennas, Techical Report / Naval Postgraduate School. Monterey, CA, Sept. 1968. 38 p. URL: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/677320.pdf (дата обращения: 21.10.2017).Harris A. D., Myers G. A. An Investigation of Broadband Miniature Antennas, Techical Report. Naval Postgraduate School. Monterey, CA, Sept. 1968, 38 p. Available at: http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/677320.pdf (accessed: 21.10.2017).Sussman-Fort S. E., Rudish R. V. Non-Foster Impedance Matching of Electrically-Small Antennas // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2009. Vol. AP-57, № 8. P. 2230-2241.Sussman-Fort S. E., Rudish R. V. Non-Foster Impedance Matching of Electrically- Small Antennas. IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2009, vol. AP-57, no. 8, pp. 2230-2241.Aberle J. T. Two-Port Representation of an Antenna with Application to Non-Foster Matching Network // IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2008. Vol. AP-56, № 5. P. 1218-1222.Aberle J. T. Two-Port Representation of an Antenna with Application to Non-Foster Matching Network. IEEE Trans. on Ant. and Prop. 2008, vol. AP-56, no. 5, pp. 1218-1222.Non-Foster Impedance Wideband Matching Technique for Electrically Small Active Antenna / Wenxing Li, Ning Zhai, Ruilong Chen, Wenhua Yu // Hindawi Publishing Corporation Int. J. of Ant. and Prop. Vol. 2013. Article ID 531419. 7 p. URL: http://dx.doi.org/10.1155/ 2013/531419 (дата обращения: 21.10.2017).Wenxing Li, Ning Zhai, Ruilong Chen, Wenhua Yu. Non-Foster Impedance Wideband Matching Technique for Electrically Small Active Antenna. Hindawi Publishing Corporation Int. J. of Ant. and Prop, vol. 2013, article ID 531419, 7 p. Available at: http://dx.doi.org/10.1155/2013/531419 (accessed: 21.10.2017).The Electronics handbook / ed. by J. C. Whitaker. 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 2005. 2561 p.Whitaker J. C. The Electronics handbook. 2nd ed. Boca Raton, FL.: CRC Press, 2005, 2561 p.URL: http://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/ADA4841-1_4841 -2.pdf (дата обращения: 21.10.2017).Available at: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data- sheets/ADA4841 -1_4841-2.pdf (accessed: 21.10.2017).URL: http://www.analog.com/media/en/technicaldocumentation/data-sheets/AD8099.pdf (дата обращения: 21.10.2017).Available at: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data- sheets/AD8099.pdf (accessed: 21.10.2017).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.