随着无线通信技术的发展，对于天线在卫星通信系统中的设计提出了更高的要求。微带天线具有剖面薄、易于小型化、易与电路集成一体化、馈电方式和极化形式多样化等优点，被广泛应用在各个系统。在卫星通信系统中，双极化天线的使用可以使通信频带的利用率提高，扩大了系统的通信容量，而且还可以提高天线的空间利用率。本文针对Ku频段双极化微带天线重点开展了以下工作：
　　为了实现Ku频段双极化一维相扫天线阵列，研究设计并实现了16×1缝隙耦合贴片天线阵列。先对缝隙耦合贴片天线单元进行设计，然后将天线单元两两对称排列组成一维阵列。馈电网络由与天线垂直相背的两极化悬置微带线一分八功分网络连接到过渡微带线，再与天线介质板上的同轴结构相连，并且同轴结构一分二到馈电微带线组成，其中垂直极化端口同相馈电，水平极化端口采用半波长微带线实现反相馈电。本天线阵列实现了小型化，可组成一维相扫阵列，采用悬置微带线使馈电网络损耗降低。实测表明：在10.7GHz-12.2GHz频带内，带内反射系数低于-6dB，增益高于9dBi，中心频点交叉极化电平低于-18.08dB。
　　为了实现Ku频段双极化平板贴片天线阵列，研究设计并实现了16×16圆形贴片天线阵列。天线单元采用空气泡棉作为介质支撑，辐射贴片为圆形贴片，相邻天线单元交错放置组成二维阵列。馈电网络采用平衡馈电方式，结构上将两极化馈电介质板分层平行放置在天线背面，并与金属结构件形成悬置微带线功分网络，再与馈电铜柱相连为顶部辐射贴片馈电，其中两极化馈电网络均采用半波长悬置微带线实现反相馈电。本天线阵列采用对称平衡馈电方式，有效提高了天线两极化端口的隔离度，改善了交叉极化；使用圆形贴片和空气泡棉材料，展宽了天线的阻抗带宽；馈电网络分层放置，降低了天线剖面，减轻天线重量；采用悬置微带线，降低馈电网络的损耗。实测表明：在12.2GHz-14.5GHz频带内，带内反射系数低于-10dB，增益高于27.17dBi，中心频点交叉极化电平低于-38.52dB。