射频谐振器天线的设计与仿真毕业论文.doc

射频谐振器天线的设计与仿真 摘 要 随着频谱资源使用的不断发展，射频谐振器天线凭借其特有的效率高、尺寸小等优点得到了广泛的应用。其中，圆柱形射频谐振器天线的使用最为普遍，其被应用于手机系统、卫星导航和雷达等多个领域。 本论文开始介绍了天线理论和谐振器理论，重点介绍了常用天线参数、谐振器参数以及天线的馈电方式等内容。接下来在相关理论的学习基础上，使用软件设计并优化了一个圆柱形射频谐振器天线，使其谐振频率满足设计要求。另外，也对其多个性能参数如回波损耗、输入阻抗、天线增益方向图进行了仿真分析，了解并完善了天线性能，为更复杂的射频谐振器天线的设计奠定了基础。 关键词：馈电 射频谐振器天线 谐振频率 仿真分析 Design And Simulation Of The Radio Frequency Resonator Antenna ABSTRACT With the development of the resources of frequency, the Radio Frequency Resonator Antennas have been widely used for its high efficiency, compact size and etc. Among all the RFRA, the cylindrical RFRA is the most popular one, which is being used in a lot of fields, such as the Mobile System, GPS and Radar. At the beginning of this thesis, the theory of Antenna and Resonator is being talked. In addition, something important such as the antenna parameters, the resonator parameters and the feeding forms are detailed introduced. Then the author designs and optimizes a Cylindrical Radio Frequency Resonator Antenna by HFSS. More over the thesis also analyzes the Antenna’s Return Loss, z parameter, the Gain Radiation Pattern and etc, which lays the foundation of the more complex ones. Key Words： 1.1研究背景和意义 1 1.2研究进展和状况 1 1.3本文主要内容和工作安排 3 第二章 射频谐振器天线理论和分析 4 2.1天线理论 4 2.2天线特性参数 4 2.2.1 方向图 4 2.2.2 谐振频率 5 2.2.3 方向性参数 5 2.2.4 输入阻抗 5 2.2.5 反射系数和驻波比 6 2.2.6 定向性和增益 6 2.2.7 带宽 7 2.3射频谐振器原理 7 2.4射频谐振器参数 9 2.4.1 介电常数 9 2.4.2 品质因数 9 2.4.3 谐振波长 10 2.5 射频谐振器天线工作原理......................................................................................10 2.6 射频谐振器天线的馈电方式 10 2.6.1微带-槽耦合馈电 11 2.6.2 微带线直接馈电 12 2.6.3同轴探针馈电 13 2.6.4共面波导馈电 13 第三章 HFSS软件简介 15 第四章 射频谐振器天线的设计与仿真 15 4.1结构图及谐振频率 16 4.2 天线的设计 17 4.3 仿真结果及分析 21 4.3.1回波损耗分析 21 4.3.2 参数扫频分析 22 4.3.3输入阻抗和同轴线馈电点位置的变化关系 24 4.4天线的优化设计 24 4.4.1设置优化变量 25 4.4.2 优化后的S11扫频结果 25 4.4.3 Smith Chart和输入阻抗 26 4.4.4 天线的三维增益方向图 27 4.4.5 天线的E面增益方向图 28 第五章 总结与展望 30 参考文献.................................................................................................