随着雷达、通信和电子侦察等系统的发展,对宽频带、宽波束天线的需求日益增加。本文以移动基站天线为研究背景,针对目前两种常用的基站天线——微带天线和振子天线,开展了扩展带宽和展宽水平面波束宽度的相关研究,研究了L探针耦合馈电微带天线、带有过渡结构和金属反射背板的金属振子天线、带有寄生振子的印刷振子天线等几种天线,开展相关实物加工与实验验证工作。本文的主要工作包括:第一,总结了宽带宽波束天线的研究背景与意义,并详细归纳了微带天线和振子天线的国内外发展现状,为本文的研究奠定基础。第二,首先介绍了微带天线的工作原理和分析设计方法,并通过矩形微带天线的仿真算例,验证了理论方法的可行性。接着,为了拓展天线单元的带宽,设计了带线耦合馈电微带天线并进行了实物加工测试,实验结果表明,带线耦合馈电可以有效地展宽带宽,但水平面波束宽度改善不明显。然后,设计并制作了L探针耦合馈电微带天线,实现了宽带和宽波束特性,且实测结果与仿真结果一致。最后,提出了一种L探针耦合馈电的多层微带天线,进一步改善了波束宽度和增益特性。第三,首先阐述了对称振子天线的基本理论,并通过传统金属振子天线的仿真算例,说明了可以通过加粗振子来实现宽频带特性。接着,为了进一步拓宽带宽,提出了带有过渡段的金属振子天线。在此基础上,研究了地板形状与尺寸对金属振子天线性能的影响,设计了具有单向辐射和宽波束特性的金属振子天线。第四,设计了印刷振子天线,实现了金属振子天线的平面化,且为了进一步扩展天线单元的带宽,设计了带有寄生振子的印刷振子天线,并开展了实物加工与测试,实测结果与仿真结果一致。第五,为了进一步提高天线增益,基于阵列天线理论,设计了1?4带有寄生振子的印刷振子阵列天线,并开展了阵列的仿真分析和实物测试,实验结果表明,组阵可以有效地提高天线的增益。