通常情况下,一副设计好的天线具有固定的极化方式(包括圆极化、线极化、椭圆极化)。在给定条件下(尤其是在一定空间限度下),单纯依赖天线结构设计谋求指定极化存在困难,使用极化变换器来改变原天线的极化方式是一种有效手段。一般的极化变换器多用在雷达天线罩上,并且能够有效解决天线关于极化的问题,因此将其应用在基站天线上有重要的应用前景。论文结合科研项目需要,设计了三款极化变换器:曲折线结构线—圆极化变换器、改进后的曲折线与矩形贴片混合结构线—圆极化变换器和斜线结构线—线极化变换器。具体说来,在基本极化变换理论的基础上,完成了以下工作:(1)曲折线结构线—圆极化变换器:采用3块厚度为10 mils介质基板为FR4的覆铜板组成,工作频段为14-22 GHz。曲折线结构线—圆极化变换器在HFSS仿真中3 dB轴比带宽约为44%,插入损耗在1dB以下。探究了不同入射波角透过极化变换器后轴比特性,给出了合适入射角度和波束范围。之后加工了实物,并进行了测试对比。并以H面喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化。(2)混合结构线—圆极化变换器:基于传输线理论设计了一款曲折线、矩形贴片混合结构线—圆极化变换器,相比于曲折线结构线—圆极化变换器厚度减小了一半,相对3 dB轴比带宽减少4%,插入损耗在2.5 dB以下。探究了不同入射波角透过极化变换器后轴比特性,给出了合适入射角度和波束范围。之后加工了实物,并进行了测试对比。并以H面喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化。(3)斜线结构线-线极化变换器:采用斜线结构和多层不同斜率的斜线覆铜板,实现垂直极化到斜45°变换,工作频段18-26 GHz,频段内极化变换效果为40°-55°。之后以喇叭天线为例,对比加载极化变换器前后天线的极化、波束的形状和反射系数的变化,对比4层和5层斜线结构线—线极化变换器极化变换效果,和两者对天线反射系数和方向图的影响。