作为一种新型的人工电磁材料,高阻抗表面结构在天线设计中得到越来越广泛的应用。高阻抗表面结构由于其独特的电磁特性,能够改善天线性能和结构:提高增益,拓宽带宽,降低剖面。典型的高阻抗表面是一种二维周期蘑菇型结构,由金属和介质材料构成。它能够在一定的频带范围内具有表面波抑制特性和同相位反射特性。本文研究了加载高阻抗表面结构对传统矩形贴片天线性能的改善,以及在宽带单极子天线馈线旁加载高阻抗表面单元获得陷波特性。主要工作可概括为以下两部分:(1)加载高阻抗表面的宽带微带贴片天线设计在矩形贴片天线辐射边两侧加载高阻抗表面单元,天线的相对带宽为33.7%(8.1-11.47 GHz),比传统贴片天线带宽增加了2.72 GHz。在中心频率10GHz处,天线的增益为10.2dBi,比传统贴片天线的增益提高了近3.5 dB。(2)加载高阻抗表面结构的超宽带陷波天线设计在宽带单极子天线的馈线旁加载高阻抗表面单元,分别设计了三种不同高阻抗表面的结构。第一种是两个相同高阻抗表面单元,天线在3.05GHz到3.85GHz频率范围内形成陷波,覆盖WiMAX频段。第二种通过在高阻抗表面单元上开阿基米德螺旋结构缝隙,减小了高阻抗表面单元的尺寸。天线在3.1GHz到3.94GHz频率范围内形成陷波,覆盖WiMAX频段。第三种结构同样在高阻抗表面单元上开阿基米德螺旋槽的缝隙。通过调整两个单元的尺寸,天线在3.3-3.8 GHz和5.15-5.8 GHz实现了双陷波,覆盖了WiMAX频段和WLAN频段。