本文的研究内容主要集中在圆极化天线设计和毫米波集成天线设计两个方向。圆极化天线由于其众多优势被广泛地应用在卫星通信、射频识别等无线通信系统中;毫米波频段由于其频谱资源丰富,天线面积小增益高,毫米波雷达具有更高的空间分辨率等优势,在第五代移动通信系统、汽车雷达和军事用途等方面快速发展。本文的主要工作和研究内容包括以下几个方面:1.对传统顺序旋转技术设计圆极化天线的理论进行了进一步的分析和研究。首先分析了辐射单元绕z轴一周旋转复制均匀分布的N元阵列基于顺序旋转技术实现圆极化辐射时的原理,即当阵元个数N≥3,每个辐射单元馈电幅度相等,相位差为±（2π/N+2mπ）,其中m为大于等于0整数,那么天线将在z轴方向实现完美的圆极化辐射,其中正负z轴方向的圆极化旋向相反。接下来分析了馈电幅度、相位的误差大小对阵列轴比的影响,并且对设计阵列时辐射单元的设计提出优化方向,即在较宽的频带内保持较低的轴比水平。最后提出了一种设计串馈双圆极化天线的方案:所有辐射单元结构相同,串馈线均匀分布,整体阵列结构对称,通过适当优化四个关键参数,阵列可以实现双圆极化辐射和较高的端口隔离度,文中对四个关键参数对阵列轴比,端口隔离度的影响做了详细分析。2.设计了两款串馈圆极化天线。首先设计了一款作为改进型双频四臂螺旋天线的双频串馈缝隙螺旋天线,天线采用双频辐射缝隙作为辐射单元,串馈微带线作为馈电网络并且末端连接有匹配负载,所有辐射单元和馈电网络均印刷在一张介质板上,结构简单,加工成本低。接着设计了一款工作在毫米波频段的宽带串馈毫米波天线阵列,整个天线印刷在一张平面的介质板上,天线采用弯折微带线作为辐射单元,基片集成波导作为连接相邻辐射单元的馈电线;还提出一种展宽阵列轴比带宽的方案,在主阵列边上设置一个圆极化旋向相反的子阵,其馈电相位和主辐射阵列相差180^°,当给适当幅度的激励时,可以抵消主阵列一部分交叉极化分量,从而展宽轴比带宽。3.设计了两款串馈双圆极化天线。作为对上文所提出的串馈双圆极化天线设计方案的验证,采用微带线馈电,地板开缝耦合,贴片辐射的形式设计了一款串馈双圆极化天线,和采用并馈方案的天线相比,所述天线结构更为简单,并且性能没有短板。设计的第二款双圆极化天线工作在毫米波频段,天线采用弯折微带线作辐射单元,基片集成波导作为连接相邻辐射单元的馈电线,整个天线印刷在单层介质板上,具有加工精度高,低成本的优势。4.设计了两款毫米波集成天线。第一款是采用基片集成同轴线组成馈电网络的宽带定向毫米波圆极化天线,天线采用多层板加工工艺,两层介质板通过一张半固化片粘合在一起,由于基片集成同轴线宽度较窄,可以将辐射单元间和馈线设置在同一层,并且在辐射单元之间的空隙区域灵活排布出所需要的馈电网络,天线最终实现了21.8%的宽带圆极化辐射。第二款天线是采用T形折叠基片集成波导作为馈电网络的具有30^°波束指向的双极化毫米波天线阵列,天线的+45^°极化串馈子阵和-45^°极化串馈子阵以交指形状排布,采用T形折叠基片集成波导代替常用的基片集成波导,缩减了串馈子阵的宽度,使得相邻的同极化子阵阵间距为0.56λ₀,最终4×6阵列实现了具有30^°波束指向的双极化辐射。