传统的相控阵天线受到单元间距的限制,使得阵列尺寸过大,并且不利于天线带宽的进一步拓展,而平面化、结构紧凑、宽频带是当今阵列天线的主要趋势,因而利用单元间的耦合效应拓展天线带宽的紧耦合阵列天线成为了相控阵天线领域的研究热点。虽然自Wheeler教授提出无限大电流片模型以来,对于紧耦合阵列天线的研究不断深入,但目前还存在着低频增益较低、功能单一等问题。本文在分析紧耦合机理的基础上,首先将紧耦合理念应用于射频识别(RFID)近远场共口径天线设计中,通过紧耦合结构加载增强了 RFID远近场天线近场模式下的磁场强度以及远场模式下的增益,接着通过加载人工磁导体(AMC)实现了平面紧耦合阵列天线低频增益的提升,最后利用共口径设计理念设计了两款结构,包括高低频共口径的超宽带紧耦合阵列天线以及具备吸波和辐射双功能的紧耦合结构,可以有效提升口径利用效率、拓展天线的带宽并可拓展新的应用场景。具体工作介绍如下:第一、针对一些RFID应用场景需要高性能近远场共口径天线的问题,本文在分析紧耦合机理的基础上,提出将紧耦合设计思想应用于RFID近远场天线设计,利用天线与周围加载结构的紧耦合效应提升天线近场磁场强度以及远场增益,仿真设计和实测结果表明了该设计方法的合理性。同时该设计中所涉及的偶极子天线、可重构天线、紧耦合理论也为后续工作提供了有效的参考。第二、针对目前紧耦合阵列天线低频段增益低的问题,本文提出一款加载AMC结构的平面型紧耦合阵列天线。在对AMC单元进行仿真设计的基础上,将紧耦合天线和AMC结构结合起来,通过仿真和测试结果,验证了本文所提出的AMC结构能有效提升紧耦合阵列天线低频段的增益。第三、针对目前平面型紧耦合阵列天线带宽不足的问题,本文提出一款共口径平面型紧耦合阵列天线,该天线将高低频紧耦合偶极子天线集成于同一口径中,仿真和实测结果表明该方法可有效解决天线带宽不足的问题。第四、针对目前紧耦合阵列天线功能单一的问题,本文利用共口径理念,将电阻加载型吸波体和平面紧耦合阵列天线结合起来,并通过PIN二极管切换,实现具备辐射和吸波双重功能的紧耦合结构。相关仿真结果表明:本文所提出的双功能结构在两种状态下都具备优异的性能,为拓展紧耦合阵列天线的应用领域奠定了基础。