天线是无线通信系统中的重要组成部分,为了适应通信技术的快速发展,迫切需要天线具有更小的尺寸、更宽的带宽和更高的增益。微带天线具有体积小、加工难度低和易于集成的优点,在各种无线通信领域得到了广泛的应用。但是,微带天线带宽窄和增益低的缺陷限制了其进一步应用。为了拓宽微带天线的应用范围,本文对微带天线的宽带化和高增益化主要进行了以下研究:首先,进行了微带天线的宽带化研究。通过将初始天线的矩形辐射贴片与圆环形贴片结合、加载寄生贴片、在矩形接地板上开槽和切角等设计步骤,逐步拓展了天线的阻抗带宽,得到了一种超宽频带的微带天线。该天线整体尺寸为120mm×150mm×1.6mm,测量结果表明,天线反射系数S11＜-10d B的频率范围为0.65GHz-6.92GHz,相对带宽为166%,带宽比大于10:1。天线工作频段内的增益范围为1.91d Bi-5.42d Bi,辐射方向图表现为全向。该天线尺寸紧凑,结构简单,成本低廉,具有良好的全向辐射特性,满足天线通信的实用需求。其次,对提高微带天线增益进行了研究,利用法布里-珀罗谐振腔的原理提高了微带天线的增益。法布里-珀罗谐振腔天线由微带天线和部分反射覆层构成,无需构建阵列天线和加载复杂的馈电网络就能提高微带天线的增益,但由于微带天线本身的窄带特性和谐振条件的限制,导致其阻抗带宽和增益带宽较窄。为了使微带天线在较宽频带内具有较高的增益,本文设计了一种宽带微带贴片天线和可以在较宽频带内满足谐振条件的部分反射覆层,将二者组合构建了一个法布里-珀罗谐振腔。其中,微带天线的整体尺寸为60mm×60mm×1.6mm,通过在其矩形辐射贴片周围加载H形和U形寄生贴片引入了新的谐振频点,拓宽了微带天线的工作带宽。仿真结果显示,微带天线S11＜-10d B的频率范围为5.71GHz-8.04GHz,相对带宽为34%,工作频段内的增益范围为3.38d Bi-5.30d Bi。另外,传统部分反射覆层的反射相位随谐振频率增加而减小,只能在窄频带内满足谐振条件,本文设计的部分反射覆层的反射相位随频率增加而增加,即具有正反射相位梯度,可在更宽频带内满足谐振条件。设计的部分反射覆层由单元经周期排列形成,覆层整体平面尺寸与馈源天线相同,单元由介质板、正面方形贴片、背面方形贴片和金属过孔组成,在6.22GHz-7.90GHz（23.8%）的频率范围内具有正反射相位梯度。对法布里-珀罗谐振腔天线进行了加工与测试,测量结果显示,谐振腔天线反射系数S11＜-10d B的频率范围为5.69GHz-8.06GHz,相对带宽为34.5%,工作频段内的最高增益达到了10.40d Bi。通过构成法布里-珀罗谐振腔,微带天线的增益在宽频带范围内得到了提高,最高在6.2GHz处提高了5.32dBi。