随着无线通信技术的快速发展,小型化、集成化、多频化的通信系统成为一种新的发展趋势,特别是近年来滤波天线的研究成为新的热点。滤波器和天线的一体化联合设计是滤波天线的核心思想,相对于传统天线,滤波天线的联合设计使得整个通信系统的性能如工作带宽、选择性和损耗等性能在一定程度都会有所提高。此外,圆极化通信因为其可靠性而广泛被研究,利用双工圆极化天线进行通信可以同时收发信息,使得其通信效率大大提高。双工圆极化天线要稳定的工作除了要有良好的远场辐射特性之外,电路参数包括隔离度也是双工圆极化天线稳定工作的重要指标之一。在滤波天线方面,本文提出了一种基于基片集成波导（SIW）谐振腔设计而成的紧凑型二频及三频滤波天线。在双工圆极化天线方面,本文基于带通滤波器技术和连续旋转技术分别设计了一款隔离度较高的双工圆极化天线。本文主要完成了以下三种天线的设计:1、提出一种基于SIW谐振腔的二频及三频滤波天线。首先对刻有U型槽的二频天线进行了分析并分析了基于T型探针馈电的二频天线在远场增益曲线上如何产生一个辐射零点,接着详细讲述了基于SIW谐振腔两个模式TE₁₂₀和TE₂₁₀的谐振器如何产生一个传输零点,然后将SIW谐振器与二频天线联合设计成一款双频滤波天线;为了提高天线增益和能够波束赋形,利用该滤波天线为阵列单元组成8×4的平面阵列,天线单元之间互耦较小;为了降低其副瓣水平,利用切比雪夫和三角形馈电综合方法对其综合,平面阵列xoz、yoz面副瓣水平达到25 d B,阵列低频和高频仿真的最高增益分别为18.5d Bi、18.2d Bi,阵列天线低频和高频的交叉极化比和前后比分别都达到45 d B和33 d B,具有良好的辐射特性;为了将二频天线拓展为三频天线,辐射贴片天线在原来的基础上增加了一个谐振枝节形成三频天线,然后结合SIW谐振腔的三个谐振模式设计成一款三频滤波天线,由于T型探针的存在使得该三频滤波天线能够产生两个传输零点,大大提高了滤波天线的选择性。2、提出一种基于带通滤波器的双工圆极化天线。首先对基于T型探针馈电的辐射天线进行了分析并提取了该电路的集总电路等效模型以帮助天线的整体分析与设计,接着利用该电路等效模型对功分移相综合网络进行设计和参数分析,然后设计了发射通道和接收通道的滤波器,通道滤波器要求在对方通道各自能产生一个传输零点以提高双工天线的隔离度;最后对天线进行综合设计与参数分析。仿真与测试的结果较为符合,天线发射通道和接收通道测试的工作频带分别为2.17-2.3GHz、2.4-2.5GHz,工作频带靠的比较近,但天线两通道端口测试的隔离度超过30 d B,具有较好的电路参数;天线带内增益较为平坦,发射通道和接收通道测试最高增益和增益抑制比分别为7 d Bi、7.3 d Bi和20.2 d B和21.2 d B,发射通道和接收通道交叉极化比和前后比都达到20 d B以上,具有良好的辐射特性。3、提出一种基于连续旋转技术的双工圆极化天线。该天线的馈电结构是由两组三个威尔金森功分器为一组组成的一分为四的波束形成网络,四个输出端口等辐度但相位连续相差90°的输出,天线是由四个贴片单元组成。在每个贴片天线有两根正交T型探针等辐等相馈电,由于每个贴片上的正交馈电和整个波束形成网络的自相消使得天线收发端口有较高的隔离度。天线发射通道和接收通道有效的工作频带分别为3.46GH-4.7GHz（30.6%）、3.3-4.5GHz（30.7%）,天线两通道增益适中且交叉极化比和前后比分别为23.5 d B、24.7 d B和20 d B、20 d B,天线具有良好的电路和辐射参数性能。