随着信息数据交换需求爆炸式增长,传统的半双工模式已不能满足通信发展需求,如何提高频谱资源利用率、增加时间资源分配效率是下一代无线网络提供更高数据和吞吐量的关键因素。同时同频全双工（Co-time co-frequency full duplexing,CCFD）无线通信与传统的频分或时分双工系统相比,通过在同一载波下同时发送和接收信息,理论上具有将频谱效率翻倍的潜力,其最具挑战性的工作是如何抑制本地发射机和接收机之间的自干扰,实现收发端的高隔离。天线层面、模拟和数字层面的自干扰消除技术的共同作用有利于实现需要的高隔离。然而由于实际元件的各种误差,仅在模拟和数字层面很难消除自干扰,因此,通过天线层面尽可能的抑制自干扰成为推动CCFD通信面向实际的关键环节。本文以同时同频全双工电磁通信的天线阵为研究课题,在5.8GHz为中心频率ISM频段内探讨了具有普适性的全双工馈电网络及同时同频全双工天线阵、并进行原理性系统实验验证。本文主要研究内容包括:论文首先介绍了当前在天线层面的CCFD无线通信研究背景,并对收发分离、近场解耦、天线方向图调零及改进型馈电网络等方案做了阐述。其次,以中心侧馈激励的贴片天线为出发点,讨论了以差分网络为基础的全双工馈电网络,并具体分析了两路等幅反向信号相互抵消过程中的天线端口隔离性能与相位幅度不平衡度的关系。高隔离度的双圆极化天线阵列研究。本文研制了一款C波段双端口高隔离的双圆极化天线。基于全双工馈电网络,在双线极化天线阵列基础上,进一步研究并实现了用于圆极化的全双工馈电网络,实现了天线阵列高隔离度特性。宽带高隔离双圆极化天线阵列设计。基于全双工馈电网络,开发了一款2×4的环型双圆极化天线阵。通过优化布阵,改善了阵列的工作带宽,实现了宽带高隔离双圆极化特性。为了验证其性能,对样机进行了同步数据传输试验。为了进一步改进端口之间的隔离特性,本文研制了基于槽线的高隔离四端口器件及一款具有普适性的全双工馈电网络。探讨了一款2×2的双圆极化天线阵列,实现窄带内高隔离带宽与轴比带宽。本文最后对所做工作进行了总结,对后续面向CCFD电磁通信的全双工天线阵列相关技术的发展趋势进行展望。