在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，天線占據(jù)著舉足輕重的地位，圓極化天線作為天線領(lǐng)域 的重要組成部分，因其能夠有效抵御多徑干擾和信號衰落的問題，并且在收、發(fā)天線 之間無需嚴(yán)苛的定位要求，而受到了廣大研究者的密切關(guān)注。寬帶圓極化天線不僅能 夠滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對靈活性和覆蓋范圍日益增長的需求，而且能夠有效提升通 信系統(tǒng)性能、適應(yīng)不同應(yīng)用場景、優(yōu)化頻譜利用，以及增強(qiáng)抗干擾能力。本文首先介 紹了圓極化天線的研究背景和研究動態(tài)，并對相關(guān)原理進(jìn)行了分析和介紹；其次重點(diǎn) 研究了圓極化縫隙天線、圓極化全向天線和圓極化磁電偶極子天線的設(shè)計(jì)方法和寬帶 技術(shù)，并對其中兩款天線進(jìn)行了加工和測試以驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性和有效性。論文 的研究工作具體包括： 1. 利用模式分析的方法設(shè)計(jì)了一款由 L 形微帶線饋電、地板上圓形寬縫隙四周 加載四條矩形縫隙的圓極化縫隙天線，并通過條帶加載和切角技術(shù)將 TE11，TE21，TE31 和 TE41 四種模式的諧振頻率調(diào)整到相近的位置，從而拓寬天線的工作帶寬。根據(jù)測 試結(jié)果，該天線在 3.15-8.25GHz 頻段內(nèi)的|S11|均低于-10dB，顯示出 89.5%的寬頻帶特 性，軸比在 3.15-8.1GHz 的頻帶內(nèi)保持在 3dB 以下，相對軸比帶寬高達(dá) 88%。峰值增 益為 8dBic，在大于 70%的工作頻帶內(nèi)，增益波動小于 1dB。 2. 通過結(jié)合等效環(huán)天線產(chǎn)生的水平全向極化和金屬短路柱產(chǎn)生的垂直全向極化 來產(chǎn)生圓極化，以此設(shè)計(jì)了一款雙端口圓極化全向天線，該天線相對阻抗帶寬可以達(dá) 到 29.0%，相對軸比帶寬可以達(dá)到 34.1%，相對工作帶寬為 29.0%，兩端口間隔離度 大于 15dB。在此基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)饋電結(jié)構(gòu)和加載特殊的 CSRR 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一款單 端口圓極化全向天線，并將功分器枝節(jié)彎曲以減小天線尺寸。實(shí)物測試結(jié)果表明，該 天線在 2.34-3.45GHz 的頻帶內(nèi)|S11|<-10dB，在 2.2-3.45GHz 的頻帶范圍內(nèi)，最大輻射 方向上的 AR（軸比）維持在 3dB 以下，其綜合工作帶寬為 38.3%。 3. 通過使電、磁偶極子具有相等幅度，并引入 90o的相位差，設(shè)計(jì)了圓極化磁電 偶極子天線。并通過加載交叉形耦合縫隙和方形寄生環(huán)來使天線產(chǎn)生額外的工作模式， 通過條帶加載和截?cái)鄟碚{(diào)整阻抗和軸比大小，以此來展寬天線的工作帶寬。仿真結(jié)果 顯示，該天線在 3.39-7.35GHz 的頻帶內(nèi)|S11|<-10dB，在 3.45-6.36GHz 的范圍內(nèi)，天線 軸比在最大輻射方向小于 3dB，其綜合帶寬為 59.3%。此外，天線的峰值增益為 10.15dBic，且在大部分頻帶內(nèi)變化小于 1dB。