圆极化波具有良好的抗多径反射,减小雨雾干扰等优点,且圆极化天线具有体积小,重量轻,制造容易的优点,已广泛应用于卫星通信,射频识别(RFID),无线局域网(WLAN),以及全球定位系统(GPS)。在移动通信中,为了实现共址发送/接收功能,从而减小天线的尺寸,双圆极化天线应运而生,这样的结构可以用于小型化应用场景。因此本文进行了有关于偶模谐振双圆极化非均匀方环天线的研究。为了更全面的研究双圆极化天线的特性,本论文对双向设计和定向设计的双圆极化天线均进行了数值仿真、实物制作和测量对比。论文主要分为以下四部分:1.调研以往文献资料可知:环形结构在偶模激励的条件下,可以不需引入一对等辐正交的线极化波和90°相位差就能实现圆极化辐射。利用环形天线本身的结构并加以调整就可以满足圆极化天线的阻抗特性和轴比特性。通过匹配环形结构和馈线的自然边界条件,实现模式匹配,就可以获得双圆极化天线。2.研究天线实现共址接/发功能的条件。在实现天线的圆极化辐射的基础上在方环左右下角各引入一个叉形馈电枝节,并利用偶模模式的固有圆极化特性,在每个独立的馈电端口都能辐射双向圆极化波,且这两个端口辐射的双圆极化波旋向相反,因此可以应用于多旋向信号采样合并的场景,实现本文的研究目的。3.利用仿真软件HFSS 13建立双圆极化非均匀环天线模型并进行了数值仿真分析,按照仿真模型等比例制作并测量了实体天线,将两者的测量结果进行对比验证。通过匹配方环和叉形馈电枝节各自的自然边界条件,实现双圆极化天线的设计要求,其中天线阻抗带宽达到18.3%,3dB轴比带宽达到14.5%,天线辐射效率可达70.3%。4.在双向辐射的基础上,在天线背面架设一块平面金属反射板制作了定向双圆极化天线。对比仿真与实测的数据结果,可得定向设计的环天线仍具有良好的双圆极化性能,采用定向设计后天线的增益提高至7.9dB,有23.9%的阻抗带宽和10.8%的轴比带宽,天线辐射效率可达83.1%。采用双向设计和定向设计时的双圆极化天线分别具有10.0%和8.5%的可用带宽。该非均匀方环天线利用偶模环的固有圆极化特性并采用平衡馈电方式,实现了稳定良好的双圆极化辐射,原理清晰,结构简单。