随着无线通信技术的发展,圆极化天线因其具有抑制雨雾干扰及不需要在发射和接收天线之间进行严格校准的优点而备受关注,已在雷达测距、电子对抗和射频识别等领域广泛应用。本文根据科研项目要求,针对宽频和宽轴比波束的圆极化天线进行了深入的研究。在掌握相关理论的基础上,设计了宽带端射圆极化天线和宽轴比波束的全向圆极化天线。1)提出了一种宽频的端射圆极化天线。天线主要由菱形状的平行板谐振腔和平面对称的导体臂组成。其中,菱形状的平行板谐振腔充当电偶极子,关于平面对称的金属导体臂充当环形对称振子。调整平行板谐振腔的前后口径大小获得宽频带性能,此外,通过引入端射圆提高天线的增益。所设计天线的尺寸为0.98λ0×1.05λ0×0.055λ0(λ0为中心频率处的自由空间波长),天线的-10 dB阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别为14.1%(7.63-8.79 GHz)和16.4%(7.57-8.92 GHz),优化后的天线峰值增益为1.21 dBi。所设计的端射圆极化天线具有尺寸小,加工成本低,工作频带宽,端射性能良好等优点,可广泛应用于无线通信系统。2)提出了一种在俯仰面具有宽轴比波束的低剖面全向圆极化天线,该天线主要由辐射垂直极化波(Eθ)的单极子贴片和辐射水平极化波(Eφ)六边形辐射器两部分组成。通过引入双“L”型的能量耦合缝隙和“S”型的匹配传输线,实现了圆极化辐射特性。同时,通过在六边形辐射器上加载十二个圆形金属贴片,获得了宽轴比波束。天线采用同轴馈电,厚度为为0.062λ0(λ0为中心频率处的自由空间波长)。实测结果表明,天线的阻抗带宽为2.1%(5.76-5.88 GHz),在5.8 GHz处φ=0°和φ=90°平面的3 dB轴比波束宽度分别为212°和217°。同时,天线辐射稳定的全向右旋圆极化波,在整个工作频段的峰值增益为1.25 dBi。该天线剖面低、结构简单、信号覆盖范围广,适用于无线通信系统和无线能量采集系统。