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现代移动通信服务的发展大大提高了对宽带单向性天线的需求,同时对天线的性能也提出了很高的要求,比如较宽的阻抗匹配带宽,较小的交叉极化,工作频带内稳定的增益和方向图,低廉的制作成本。偶极子天线作为传统的天线形式,由于其具有简单的结构、成本低廉、性能稳定等优点在通信与雷达系统上被广泛地采用。电磁偶极子互补型天线是在电偶极子与磁偶极子的基础上发展起来的,由于电偶极子与磁偶极子的方向图在空间内具有互补性,因此电磁偶极子互补型天线在水平面与垂直面内具有稳定的方向图。Luk教授于2006年,提出了一种新型的宽带电磁偶极子天线结构。该天线不仅结构简单、剖面低,而且实现了43.8%(VSWR<1.5)的阻抗匹配带宽,具有稳定的辐射特性,很小的尾瓣辐射和交叉极化,同时工作频段内具有稳定的增益。本文在Luk教授所提出的天线的基础上首先设计了短路桥加载的电磁偶极子天线与开口环谐振器加载的电磁偶极子天线;开口环谐振器加载的电磁偶极子天线作为单元设计了宽带基站阵列天线;最后设计了宽带四偶极子天线。本文的主要工作如下:1)首先介绍了偶极子天线的研究背景与意义,同时介绍了电磁偶极子天线在国内外研究进展;然后求解了电偶极子与磁偶极子的电磁场分布以及研究了电偶极子天线与磁偶极子天线的方向图在空间中具有的互补性,最后提出了电磁偶极子天线的理论基础。2)宽带电磁偶极子天线设计,本文设计的两宽带电磁偶极子天线分别为短路桥加载的电磁偶极子天线与开口环谐振器加载的电磁偶极子天线,其中前者实现了49.7%的阻抗带宽,后者实现了52.4%的阻抗带宽,两者在工作频带内都具有稳定的辐射特性。以开口环谐振器加载的电磁偶极子天线作为阵列天线的单元设计八元宽带基站阵列天线。3)宽带四偶极子天线设计,宽带四偶极子天线通过同轴线转平行双线的方法实现对偶极子的平衡馈电,在0.74~1.30频段内,天线的电压驻波比几乎全部都在1.11以下,阻抗带宽达到了54.9%。在整个频带内的天线增益在12dBi以上,在0.74 f0~1.30f0 GHz频段内保持无栅瓣出现,水平面半功率波束宽度稳定在57.4±6.2?范围内,垂直平面的半功率波束宽度稳定在30±5.7?范围内。