阻抗,元件,能用于远距离声通讯或无线通信,放大器,功率处理能力提高3个数量级,科学家研发数字非福斯特电路,电容,晶体管,信号

而在电路设计与程序编译这两个阶段，为了保质保量地提高效率，该团队采用“共同学习，独立设计”的原则。

事实上，在刚定下课题之时，该团队唯一可以确定的是：要使用开关器件来代替传统 Non-Foster 电路中的有源器件（比如运算放大器和晶体管）。

而在熟练掌握设计方法之后，再要求每一位同学“背靠背”地开展独立设计。

通信实验验证，指的是将本次电路加载到电声换能器上，进行远距离的通信实验。

总的来说，其主要具备以下三大优势：

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另一方面，偏离共振频率所带来的增益正在急剧下降，这导致设备的工作带宽变窄，随之出现辐射效率降低、以及传输信息缺失等情况。

但是，课题组坦言本次电路在硬件上和软件上，依旧存在一些不足，导致它所能实现的最宽频率范围被限制在 4kHz 以内。

将其用于超声成像和核磁共振中，可以提高医疗设备成像的清晰度和图像质量，帮助医生实现更准确的诊断。

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为此，他们充分调研了已有的 Non-Foster 电路，并开展了仿真分析。

既发表论文，又“沿途下蛋”

期间，需要针对电路的损耗特性、稳定性、以及误差等进行分析。

其一，还能进一步地优化控制器。

课题组认为这里面大有文章可做，特别是可以与神经网络数据驱动方法、或 AI 技术进行结合。

其中，Non-Foster 电路发挥着重要作用。而 Non-Foster 元件，则是指阻抗-频率曲线具有负斜率特征的元件，即具有“负电感”或“负电容”的元件。企业资讯网

“更宽”，指的是在更宽的频率范围之内，实现高功率等级与高效的负阻抗匹配。

湖南大学杨鑫教授和张智贺博士是共同一作，杨鑫教授、以及华中科技大学祝雪丰教授、湘潭大学欧阳晓平院士、美国纽约市立大学安德烈·阿卢（Andrea Alù）教授担任共同通讯作者。

只要在这一频率范围之内，其就能用于大功率电声换能器。因此，尤其是在低频水声领域，它能有效提高水声通信系统的信息传输效率和传输速度。

通过此，该团队初步确定了电路设计与控制策略的方案。不仅如此，几乎每当更换方案之时，他们都会重新进行仿真分析。

对于系统的动态响应过程来说，其往往分为多个阶段。因此，如何通过调整信号调制的策略，来对动态响应过程进行分段优化，实现信号源与电路之间的同步动态调整，是该团队的后续目标之一。

然而，在信息通信领域，共振——本身是一个矛盾的概念。

图 | 相关论文（来源：Nature Communications）

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