近年来,随着通信系统的不断完善和微电子工艺技术的不断发展提高,通信用户的数量也在急速地上升。因此,无线通信系统中的天线就需要朝着多极化、超宽带及共形阵列等方向发展来增加系统通信的容量,对抗多径衰减等的问题。本文结合第五代通信系统的发展需要,将双极化天线、超宽带天线和共形天线一起作为研究对象,研究天线双极化技术、超宽带技术和共形阵列技术,并考虑天线阻抗带宽、辐射方向图、隔离度、交叉极化电平和增益等指标,综合设计出具有高隔离度双极化天线和超宽带共形天线阵列。主要研究内容如下:论文对双极化、超宽带和共形阵列技术的特征和应用范围进行了阐述,并对双极化、超宽带和共形天线的相关电参数指标分别做了对应的理论分析和推导。提出并实现了一种适用于2G/3G/4G和部分5G频段移动通信的宽带高隔离双极化微带缝隙天线。该天线采用两个不同的微带线馈电结构来提高端口隔离度,即微带阶梯馈线和U字型馈线结构,并分别激励天线的垂直极化和水平极化模式。同时通过在地板上开矩形槽和两个垂直矩形槽构成的十字缝隙来进一步提高天线端口隔离度,并拓展天线的带宽,实现天线的小型化。仿真结果表明,端口一的带宽为1.69-3GHz,端口二的带宽为1.65-2.85GHz,整个天线的相对带宽为52%,隔离度优于42dB,增益优于3dB,交叉极化优于20dB,具有良好的实用性能。提出并实现了一种新型超宽带圆柱共形阵列天线,能在3.5-12.8GHz频段内工作,适用于超宽带系统。天线的基本辐射单元是基于圆弧Koch曲线结构的对数周期天线,可以在2.7-8GHz内通信,与传统对数周期天线相比,该天线减少了35%的天线面积,而驻波阻抗带宽的特性基本不变,这样使得天线更易于与载体共形。