● 摘要
微带天线是上世纪六十年代逐渐发展起来的一种新型很有发展前途的天线类型。由于微带天线具有体积小、重量轻、馈电方式灵活、成本低、易于与目标共形等优点而深受人们亲睐，被广泛的应用于电视、广播、点对点通信、雷达、导航和太空探索等工程系统中。现阶段微带天线逐渐向着小型化、宽带化、多频点、多极化、高增益以及天线阵列等方向发展。L频段的圆极化天线主要应用于卫星导航、飞行器载体等系统中。全球定位系统（GPS：Global Positioning System）可以实时、连续、全天候、高精度、全球覆盖(高达 98%)地给用户和移动平台提供导航定位信息，其信号采用右旋圆极化方式,可以增强天线的多路径抑制能力；在飞行器载体天线中，圆极化天线可以避免由于飞行器在不同方位引起的极化失配造成的通信效果降低，保证飞行器在高速运动状态下信号的可靠接收。圆极化天线还可用于机载通信系统中，对飞机的导航、着陆控制，以及交通管制系统有很大的作用。宽带通信具有通信容量大、保密性好、抗多径干扰能力强等许多优点，是天线发展的一个重要方向。因此微带天线的宽带化以及不同极化方式的研究具有非常重要的应用价值。
本文的研究工作主要分为三个部分：微带天线的宽带化和不同极化方式的实现方法研究，线极化和圆极化宽带微带天线单元的设计，微带天线平面阵和圆柱共形阵的研究。文章首先介绍了微带天线宽带化的实现方法，天线的不同馈电形式，圆极化的实现方法，天线的馈电网络和功分器设计，以及天线阵列的计算方法。接着通过应用HFSS软件仿真，提出了一种工作于L频段的新型线极化宽带天线的设计方案， 天线采用层叠式结构，通过电容补偿的方式降低多余的电感，实现阻抗匹配，该天线最终达到的相对阻抗带宽为29%。 在该线极化天线设计的基础上，通过结构改进以及加入馈电网路，最终实现了相对带宽为40%的圆极化微带天线设计。对该天线进行加工测试，测试的结果表明其性能良好。最后，以设计的天线单元为基础，按照设计指标，提出了平面四元阵列以及圆柱共形阵列的设计方案，并进行了仿真验证。
最后对全文加以总结，提出了文章创新点和主要结论，以及存在的问题。