随着远程空间卫星通信技术的发展，合成孔径雷达被广泛应用。为满足稳定的探测需求，双波段共口径天线成为近些年研究的一个热点。如何有效地提高两个频段天线的增益，成为重点研究问题。考虑到飞行器空间和载重的限制，大口径天线阵并不是很好的选择。为此，论文提出用覆层提高共口径天线增益的方法。为实现大频率比共口径天线增益的提升，采用EBG结构天线和透镜天线相结合的思路，将菲涅尔透镜嵌入单层介质板中，最终实现了一种覆层共口径天线，频率比为1:5，与微带天线相比增益显著提升，辐射特性明显改善。并将其总结成普适的设计方法，可用于设计其他频率或频率比的双频高增益覆层。论文的主要工作如下：　　首先，对EBG结构天线进行了研究和探讨。从原理出发，对重要参数进行研究。通过仿真，掌握参数变化对EBG结构天线的影响。选择尺寸大于等于二倍波长且高介电常数的介质板对天线增益的提升具有更重要的意义。接着详细介绍了如何设计一款菲涅尔透镜，并对其参数变化对菲涅尔透镜特性的影响进行了深入地研究。在参数选择上，基底厚度控制在2～4mm，子区域数P在6～8之间可兼顾特性需求和加工难度。这两部分的研究对如何将两者结合在一起具有很重要的意义。　　其次，基于EBG结构天线和透镜天线的原理，设计了一款菲涅尔透镜嵌入式的单层EBG介质板覆层天线。其中覆层可以当做低频天线的EBG结构用来提高增益，菲涅尔透镜则用于高频天线的增益提升。经过仿真模拟，将菲涅尔透镜嵌入EBG结构天线中并不会大幅度影响低频天线的增益，这就为两者的结合奠定了基础。　　最后，对覆层参数进行深入优化。在覆层摆放高度的选择上，发现两个频段增益都能提升必须满足高度H=mλL/2=F，其中λL为电磁波在介质中的波长。低频设定在4.8GHz左右，波长为65mm。本文设计出两种焦距不同的菲涅尔透镜，焦距分别为F=136mm和F=68mm。并分别对两种设计焦距下的透镜进行了覆层尺寸的变化。变化整个覆层的尺寸，而透镜的尺寸不变，则低频天线的增益将发生变化。随之变化透镜尺寸，高频天线的增益也会发生变化。为了探清这种变化的规律，覆层有效被激励区域的概念应运而生。透镜的有效被激励区域是有限的，只有设计尺寸与有效被激励区域重合时，透镜的口径效率才能达到最大。在这些设计实例中，绝对增益最高在4.9GHz和24GHz分别达到18.7dB和30.4dB。口径效率最高分别达到64％和39%。　　论文文末将本设计总结出一套普适的设计方法，可用于设计其他频率的双频高增益覆层。