特征模法是近些年来兴起的一种分析方法,是一种应用矩量法结合本征模理论求解电磁问题的一类新方法,它使得矩量法有了更为清晰的物理景象,即通过分析不同模式信息,掌握其谐振特性及辐射特性等,为天线设计师提供了了解天线工作机理的机会,也有助于指导设计师们对天线结构进行合理的开槽操作来微调其谐振位置。本文针对传统圆极化天线设计中,过多依赖于天线设计师工程经验的现象,充分发挥特征模理论的优势,从了解天线的基本工作机理入手,借助各模式间的正交特性及本征特性来指导圆极化天线的设计工作,本文的主要贡献可分为以下几个方面:第一部分,基于矩量法和积分方程对特征模理论进行介绍,并以微带天线作为研究对象,探讨了特征模理论在微带天线设计领域中的应用。第二部分,将遗传算法中的基因编码法引入到优化圆极化天线结构中,尝试通过特征模理论指导遗传算法对天线结构进行优化,特设计了将特征模理论中的模式电流系数,特征角等参数加入到对适应度函数的设计中,并通过优化示例验证了算法的有效性。第三部分,以微带天线为基本单元在特征模理论的指导下,分别实现了对三款圆极化微带天线的设计。第一种,通过加载AS型微带线,利用加载不等长枝节破坏原天线中的电流路径,在特征模理论的指导下,分离出原简并模中模式电流系数值相等,特征角差为90度的两种特征模,通过对其施加恰当的激励,得到所需圆极化波。第二种,通过加载IF型微带线,利用在方形贴片中嵌入的矩形槽增加原电流路径,当矩形槽尺寸增加时可造成天线表面特征电流的剧烈扰动,且能降低特征模的频点,破坏原简并模,生成幅值同,相位差为90度的特征模态,实现圆极化设计。第三种,通过加载LS型微带线,利用特征模法在辐射贴片上设计微扰单元,设计生成两个能够互相正交的线极化波,实现对圆极化天线的设计。