MWE 2015 FR2A-1 Non-Foster 素子を含む非分散メタマテリアルの基礎 Non-Dispersive Metamaterials Composed of Non-Foster Impedances 堀井 康史 Yasushi HORII 関西大学 総合情報学部 概要 本講座では，Non-Foster 素子（負のキャパシタ，負のインダクタ）を含む非分散メタマテリアルをテ ーマに，その周辺技術について解説する．前半部では，伝送線路的なアプローチで左手系メタマテリア ルを実現する CRLH 伝送線路の基礎理論とその有用性について紹介する．さらに，Non-Foster 素子を周 期的に実装した CRLH 伝送線路が，分散性を持たないユニークな左手系特性を示すことを説明する．後 半では，3 種類の負性インピーダンス変換器（Negative Impedance Converter, NIC）が non-Foster 素子を生 み出す原理を紹介するとともに，著者の研究室で行った実験結果について報告する． Abstract This seminar introduces non-dispersive metamaterials including non-Foster elements (negative capacitors and negative inductors) and related technologies. At the first half part of the seminar, the basic theory of composite right/left-handed transmission lines is explained together with their potential applications. In addition, unique features of the non-dispersive CRLH transmission lines composed of non-Foster elements are studied. At the latter half, the principles of three types of negative impedance converters (NIC), which generate non-Foster reactance, are described, and some experimental results obtained at my laboratory are reported. 10 5 -100 -150 -200 -250 -300 -350 R2 (ohm) 150 175 200 225 250 2 4 6 8 Frequency (MHz) (a) Perry’s NIC 0 0 Real Part of Equiv. Load 5 ohm 10 ohm 20 ohm 30 ohm 40 ohm Measured Neg. C (pF) -50 CNIC (pF) Capacitance (pF) 0 -5 10 -10 200 400 600 Frequency (MHz) (b) Linvill’s NIC 800 -50 -100 R3=40ohm R3=600hm R3=80ohm R3=100ohm -150 -200 40 60 80 100 R 3=50ohm R 3=70ohm R 3=90ohm 120 140 Frequency (MHz) (c) Op-amp NIC 著者の研究室で試作した負性インピーダンス変換器（NIC）と負性キャパシタンス特性の例 160
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