随着无线通信技术的高速发展，天线作为无线通信网络的出入口在网络中的地位越来越重要，它性能好坏直接影响整个系统的运行。现代无线通信任务和交互数据的传输量在急剧的增加，对天线设计提出了一系列新的要求，主要体现在天线具有简单的结构和宽的工作带宽。圆极化天线相对于线极化天线在抑制多径散射和雨雾干扰、提高信道容量和消除极化失配等方面具有明显的优势，能够应对日益复杂的电磁环境。具有圆极化辐射特性的宽带特征的天线是满足低延迟、大容量、高速率无线通信系统的新型天线。因此，本文对宽带圆极化天线进行了深入的研究，设计了两副结构简单的宽频带圆极化天线，并利用混合优化算法对所设计的天线进行优化。主要内容如下：
　　(1) 对进化策略和粒子群优化算法进行了研究。分析了算法寻优过程中的关键技术特点和不足之处，提出一种粒子群算法与进化策略相结合的混合优化算法，并将混合优化算法与其它全局优化算法进行性能比较，给出了它们对测试函数寻优对比结果，设计了HFSS-API结合混合算法对天线多个目标参数优化的方案。
　　(2) 设计了一款单极子结构的圆极化天线。天线的结构简单，并实现了宽带圆极化辐射特性。该天线具有对称接地板，通过E型辐射贴片逆时针旋转45°实现圆极化特性。仿真结果表明，3-dB轴比带宽为2.27-5.48 GHz，天线的阻抗带宽可以覆盖2.43-6.74 GHz频段，天线的工作带宽比较窄。最后，利用PSO-ES混合算法对天线的关键参数进行优化，确定了天线的最优尺寸。天线实测结果表明具有92.5%轴比带宽，可以覆盖2.27 GHz-6.18 GHz的频率范围，天线阻抗带宽为4.66 GHz(2.21-6.87 GHz)。
　　(3) 研究了一款宽带圆极化天线。通过优化组成辐射贴片矩形的旋转角度设计，天线实现了更优良的宽频特性，天线实测结果显示阻抗带宽为5.57 GHz，相对带宽为109.1%，可以覆盖2.32 GHz到7.89 GHz的频段。天线的轴比带宽为5.11 GHz，从2.31 GHz到7.42 GHz，相对带宽为 105%，在可用的轴比带宽内天线增益的峰值为 5.47dB。