射频综合一体化是电子信息系统的一个发展趋势,已经成为国内外研究和应用的热门领域。利用射频综合一体化,可以使电子系统的成本、体积、重量、功耗、失效率整体显著下降,真正实现硬、软件资源共享。一体化天线是射频综合一体化系统的核心关键技术。本文针对可工作在北斗卫星、GPS定位导航等频段的射频一体化共口径天线需求,围绕当前关于一体化天线设计的几个热点问题,诸如可重构、共口径、多频段和小型化等,对多频层叠微带天线、可重构天线和超宽带天线进行了机理分析和实现技术研究,设计并加工制作了层叠共口径微带天线、环形圆形嵌套可重构天线、超宽带Vivaldi天线,进行了电磁全波仿真和实验测试对比,得出了有工程应用价值的结论。本文主要工作如下:1.系统总结了射频一体化系统及其综合口径天线的设计关键点,全面系统的剖析其优势以及已经应用的领域,针对综合孔径天线的设计难点总结提炼,提出相应的解决方案和设计原则,列举了常见的射频综合孔径天线形式。2.设计了一种在射频一体化天线领域具有代表性的层叠矩形微带贴片天线,以空腔模型为基础,通过同轴线馈电,可以实现多频段独立工作。3.设计了一种频率和方向图可重构的环形和圆形嵌套式微带贴片结构天线。利用各单元间的电磁耦合效应,通过MEMS开关对辐射贴片间的组合关系进行变换,获得了对应的重构效果,并部分克服了因频率切换造成的不同频点辐射方向变化。4.设计了一种新型超宽带Vivaldi天线,在传统Vivaldi天线基础上,利用双槽线传输加“T”字形功分器馈电结构,使天线可以有效工作在超宽带范围内,且较传统Vivaldi天线具有更高增益和更小物理尺寸。