当L1为9.5mm时 ， 输入阻抗约为60 。
4.4天线的优化设计图4.8回波损耗图显示 ， 初始设计的射频谐振器天线在谐振频率4.19GHz时的回波损耗约为21.25dB ， 为了使天线的谐振频率正好在4.19GHz频点上 ， 且进一步提高回波损耗 ， 可继续对天线进行优化设计 。
依据参数扫描分析结果可知 ， 谐振器的半径会影响天 。

39、线的谐振频率 ， 且长度在12.8mm-13.3mm之间时 ， 天线的谐振频率会在4.19GHz附近 ， 而谐振器的高度相对来说对谐振频率的影响较小 。
另外 ， 同轴线探针馈电点位置会影响天线的输入阻抗 。
所以可以将谐振器的半径r_Diel和同轴线馈电点位置L1设为优化设计变量 ， 同时设置优化分析时r_Diel和L1的变化范围为12.8mm-13.3mm和9.0mm-10.0mm 。
优化目标设定为4.19GHz时S11-25dB 。
4.4.1设置优化变量在优化过程分析中 ， 通过观察每次优化分析的结果 ， 可以观察到优化分析结果如图4.13所示 。
当进行到第8次迭代优化后 ， 目标函数Cost值为0.36725 ， 基本达到优化设计目标 。

40、要求 ， 此时可以结束优化分析 。
达到优化目标时 ， r_Diel的值约为12.995mm ， L1的值为9.977mm ， 该值即为优化结果 。
图4.13 查看优化分析结果4.4.2 优化后的S11扫频结果在设置中更改之前优化的谐振器半径和同轴馈电点位置后再次进行仿真 ， 可以得到优化后的回波损耗图如下所示：图4.14 优化后的回波损耗图可以观察到 ， 此时的射频谐振器天线的谐振频率为4.19GHz ， 的值约为-25dB 。
4.4.3 Smith Chart和输入阻抗得到的Smith圆图如下所示：图4.15 的Smith圆图结果从结果报告中可以看出 ， 4.2GHz时的归一化阻抗为0.9491+0.0978i ， 因为归一化参考阻 。

41、抗为60 ， 所以天线在4.2GHz频点的输入阻抗为56.946+0.5868 ， 约为60 。
4.4.4 天线的三维增益方向图查看天线方向图等远场区等计算结果 ， 首先需要定义辐射表面 。
三维立体空间在球坐标系下相当于、 。
具体设置如下图所示：图4.16 3D方向图设置图3D增益方向图如下所示：图4.17 三维增益方向图从三维增益方向图上可以看出 ， 该射频谐振器天线的最大增益方向为z轴正向 。
由于极化方式为线极化 ， 所以在x轴、y轴和z轴上增益的大小差别较大 。
4.4.5 天线的E面增益方向图E面即最大辐射电场所在平面 ， 对于所设计的射频谐振器天线 ， 因为其平行于平面 ， 所以E面可以使平面上 。
球坐标系下面即为、的平面 。
所得 。

42、的E面增益方向图如下：图4.18 E面增益方向图由该图可以看出 ， 天线的E面增益图最大增益在上 ， 但其在处也具有很大的增益值 ， 总体而言其辐射特性有待改进 。
第五章 总结与展望本文研究的是工作于4.19GHz的圆柱形射频谐振器天线 。
主要内容包括天线理论、馈电方式以及天线的软件设计实现与仿真分析 。
在天线理论部分 ， 详细介绍了天线的相关参数 ， 为设计提供了理论基础 。
在馈电方式部分 ， 探讨了四种最为常见的馈电方式以及它们的优缺点 ， 确定了同轴探针馈电作为设计的射频谐振器天线的馈电方式 。
最后通过天线的设计与仿真分析 ， 得到了优化后的、满足谐振频率的天线尺寸 ， 并得到了相关图样 ， 通过对同样的分析得到了设计天线的一系列参数 。
。

43、射频谐振器天线作为近年来开始被广泛使用的一种天线 ， 具有很多传统天线所没有的优点 。
它一般由低损耗、高介电常数的介质材料制成 ， 在诸如蓝牙、无线网络等许多通信系统中都有着广泛的应用 。
在未来的发展中 ， 射频谐振器天线还有许多方面值得探索研究：（1） 射频谐振器天线单元组成天线阵 。
研究表明 ， 随着天线阵列元数目的增加 ， 天线的方向性会增强 ， 从而增大天线的增益 。
因此组成天线阵列对于射频谐振器天线来具有很大的优势 。
（2） 射频谐振器天线的带宽扩展问题 。
因为射频谐振器天线具有高Q值 ， 相对应的其带宽较窄 。
在高Q值的基础上扩展带宽 ， 现今的方法包括采用特殊的馈电结构以及在介质谐振器天线与基板之间加入空气缝隙等 。
随着介质材 。

44、料的发展 ， 以及对于设备小型化的要求 ， 相信在未来的无线通信中 ， 射频谐振器天线将会被越来越多的使用 。
参考文献1 于晓乐 ， 倪大宁 ， 张福顺. 介质谐振器天线的研究进展. 空间电子技术 ， 2006 ， （1）：6-10.2 侯建强 ， 牛中奇. 加载小型天线的谐振腔特性分析及应用研究. 电波科学学报 ， 2009 ， （3）：401-402.3 王蕾蕾 ， 安合志 ， 李萍 ， 张文辉. 一种新型圆柱形介质谐振器微带天线仿真分析. 电子科技 ， 2012 ， （8）：1-2.4 杨文君 ， 楼建东 ， 雷雪 ， 张广求. 一种新型宽带圆极化介质谐振器天线设计与实现. 微波学报 ， 2014 ， （6）：26-28.5 张丽娜 ， 钟顺时 ， 许赛卿 ， 朱玉晓. 宽带圆柱 。

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标题：射频|射频谐振器天线的设计与仿真毕业论文( 七 )