具有PBG(Photonic Band-Gap)结构的微带天线研究是近年来兴起的一个新的研究领域。为了达到小型化和拓宽带宽的目的,微带天线往往采用高介电常数的基片和附加阻抗匹配网络等措施,带来很大的表面波效应。PBG结构所具有的带阻特性,可以有效地抑制特定频带范围内的表面波传播,从而显著提高微带天线的方向性、阻抗特性和增益等性能。目前,国内外研究机构已经在地面腐蚀型、基底钻孔型、高阻抗表面、UC-PBG(Unipalar Compact Photonic Band-Gap)型微带天线等方面开展了研究工作。本文首先详细阐述了PBG结构的基本性质和基础理论,并归纳了目前应用比较广泛的PBG结构的分析方法,综述了PBG结构在微波频段的主要应用。对微带天线的基本辐射原理和设计方法进行了简要介绍,讨论了微带天线的几种常见分析方法,确定了所要研究微带天线的基本形式、尺寸和馈电方式。然后对高阻抗表面PBG结构进行了详细的理论分析,讨论了PBG结构各个参数对于其传输特性的影响。通过CST-Microwave Studio仿真软件分别对高阻抗表面PBG结构和UC-PBG结构进行了仿真,在此基础上对PBG结构的各项指标进行了优化,在要求的频段内得到了比较理想的结果。最后分别对地板腐蚀型PBG结构、高阻抗表面PBG结构和地板腐蚀型PBG结构微带天线进行了仿真。仿真所得结果与理论分析吻合得很好,证明了在微带天线上附加PBG结构能够有效改善天线的多项指标。同时制作了具有UC-PBG结构的GPS圆极化微带天线并对其进行了实测。得到了比较满意的结果,验证了理论研究的正确性。