微带天线以其体积小，剖面低，易集成，造价低等特性以及良好的性能受到广泛的关注。随着移动通信系统业务的不断增加，通信设备不断向小型化发展，对天线体积，集成度，增益等的要求也越来越高。由于单个微带天线的增益偏低，所以进行组阵时，所需单元数就会比较多，馈电网络的复杂度和损耗都会造成天线效率的显著下降。因此，研制高增益的微带单元天线具有很大的实际价值，这样既可以减少天线阵的单元数、实现天线阵列的小型化，又可简化馈电网络。本论文将集中研究不同特性的高增益微带天线单元，具体工作与贡献如下：　　 (1)以高增益微带贴片天线为研究对象，利用电磁仿真软件CST、HFSS进行大量的辅助计算，分别设计了基于微带探针馈电、H槽耦合馈电和共面波导耦合馈电的短路壁短路的高增益微带天线，并对所设计的这几种天线分别进行了实验研究与性能分析，计算结果表明所设计的天线输入端口的反射损耗均可以达到—30dB以下，在谐振频率处的最大增益均可以达到10dBi以上。　　 (2)在此研究的基础上，设计了工作于C波段的基于共面波导耦合馈电的短路柱短路的高增益微带天线，利用电磁仿真软件CST、HFSS进行计算，根据仿真结果加工了天线实物，测量了天线的输入阻抗特性和远场辐射特性，并将实测结果和仿真结果进行比较，两者的良好吻合，进一步验证了设计方法的有效性和正确性。　　 (3)最后研究了该结构的高增益微带天线的双频实现方法和圆极化实现方法，仿真结果表明该结构的高增益微带天线可以实现良好的双频特性和圆极化特性。其中所设计的高增益双频天线在两个频点的反射损耗都在—20dB以下，且在两个频点的方向图相似，增益都在9dBi以上。而所设计的圆极化高增益微带天线的轴比小于1.1，增益可以达到10dBi。　　 本文设计的天线由于具有高增益特性，因此有望应用于卫星通信或移动通信系统，具有较大的工程实用价值。