该文主要从频域和时域方法两个角度出发,提出和发展了多种有效的数值算法,对多种形式的圆柱共形微带天线单元性能及单元间的互耦特性做了全面而严格的全波分析.围绕着如何展宽天线的阻抗带宽这一课题,做了有益的尝试.根据计算所得的数值结果,对某些特定天线结构提出了系统的设计流程,使得天线的宽频带设计变得方便易行.仿真结果与现有文献及实验结果相比十分吻合,证明了该文所用分析方法的有效性和正确性.采用该文提出的设计方法以及提供的数值实例,可以将天线的阻抗带宽提高到25％~50％左右,能很好的满足现代通信系统的要求.采用圆柱坐标系下共形FDTD法结合圆柱共形微带天线的谱域并矢Green函数的混合方法分析了多种类型的圆柱共形微带天线近远场特性.首先,导出了圆柱坐标系下非场量分裂式理想匹配层(UPML)中的FDTD迭代格式,将UPML吸收边界条件引入到圆柱共形微带天线分析中,减小了计算空间和数值误差.其次,讨论了各种馈电FDTD激励源设置方法,并对时域波形不收敛的情况提出了解决办法.再次,将信号处理方法引入到对天线晚时响应的外推插值中,极大的减少了计算时间.第四,针对探针馈电结构,提出了一种在圆柱坐标系下考虑探针半径影响的有效算法.第五,导出了圆柱共形微带天线的谱域并矢Green函数的修正形式,提出了一种新的混合算法计算天线的远场方向图,避免了传统的近远场变换.最后,建立了计算两个天线单元间互耦效应的FDTD模型.利用多种手段和多种形式展宽了圆柱共形微带天线的阻抗带宽.对于探针馈电和电容补偿探针馈电的重叠圆柱共形微带天线结构,根据数值分析结果,提出了系统的设计流程并在L和C波段成功实现了宽带天线的数值模拟,使得带宽最宽达到了近34％.同时,分析了口径耦合重叠圆柱共形微带天线特性,并在毫米波段实现了宽频带设计,频带宽度为近27％.为了降低天线的剖面厚度,采用了两种形式的单层介质宽频带微带天线结构.一种是L形微带线馈电的单层圆柱共形微带天线,另一种是具有U形缝隙贴片的单层圆柱共形微带天线结构.数值结果表明,这两种天线的阻抗带宽分别高达近40％和50％.利用该文提出的分析方法,对以上几种天线单元特性以及单元间互耦效应均做了详尽的分析.该文提出的全波分析和设计方法对于指导工程设计实践,改善宽频带圆柱共形微带天线设计主要在实验中摸索的现状,缩短研制周期、降低开发成本均有重要意义.