天线作为无线通信系统的咽喉要道,直接决定了通信系统的有效性与可靠性。微带天线以其具有剖面低、重量轻以及易于载体共形等优点,成为无线通信领域的研究热点之一。然而,微带天线存在着工作频带窄的固有缺点。同时,具有双极化特性的天线可大幅度提升系统的信道容量。在这一背景下,本论文围绕着微带天线频带展宽技术与双极化实现技术展开研究,成功实现了 C波段宽带双线极化与宽带双圆极化微带天线的设计。本论文的主要研究内容概括如下:针对微带贴片天线工作频带窄的问题,系统地研究了此类型天线如何展宽其工作频带的方法。在此基础上,利用了微带线耦合馈电的方式,具体为采用改进型L探针馈电的方式,以大幅度提升微带天线的工作带宽。同时,采用互补天线结构,一方面该结构具有两个谐振频点可进一步增加微带天线的工作带宽,另一方面该结构也增强了微带天线在其工作频带内尤其是较高工作频率处辐射特性的稳定性。依据C波段宽带双线极化微带天线的总体设计要求,完成基于四贴片互补结构的双线极化微带天线设计,四个贴片起两个平面电偶极子的作用,每个短路金属柱与相邻金属柱它们之间的地面一起,充当四分之一波长短路贴片天线,等价于电偶极子与磁偶极子的结合,相同的电偶极子和磁偶极子电流电位相差90°,并彼此正交,基于双正交L探针形成双极化天线。利用全波电磁仿真Ansoft HFSS15.0软件进行建模并优化天线的相关性能参数。经过仿真优化相关天线参数后,该天线双线极化重合阻抗带宽为38%,即在3.9GHz～5.8GHz内,该天线的驻波比(VSWR)小于2,不同极化间的端口隔离度大于22dB,增益不少于9.0dBi等。此外,所设计的宽带双线极化天线还具有结构简单的优势,可广泛应用于C波段超宽带无线通信系统中。根据C波段宽带双圆极化微带天线的基本要求,本文所设计的宽带双圆极化微带天线是在上述宽带双线极化微带天线的基础上,基于双正交L探针馈电结构,并通过对微带贴片天线的两对角贴片进行切角处理,激励出两个沿对角线相互垂直的幅度相等,相位相差90°的线极化分量,实现宽带双圆极化微带贴片天线的设计。经过全波电磁仿真Ansoft HFSS15.0软件仿真优化后,该天线实现了 28%的重合工作带宽,即在工作频段4.3GHz～5.7GHz内,天线驻波比(VSWR)小于2,轴比(AR)小于2。此双圆极化天线不仅结构简单,具有较宽的轴比带宽,可广泛应用于C波段超宽带无线通信系统中。