双极化微带天线不但具有传统微带天线的低剖面、低成本、易于量产等优点,而且还可以利用极化分集技术最大程度地接收信号和减小因多路衰减而带来的损耗。它不仅可以应用于卫星雷达通信系统,也可以应用于移动通信系统中,因而具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以共口面双极化单脉冲雷达天线为中心,研究内容涉及双极化微带天线单元,和差、功分馈电网络,天线样机性能测试及分析,性能改进等方面。主要工作有以下几个方面:1.阐述了微带天线的理论分析模型:传输线模型和空腔模型;分析了双极化微带天线、双极化振子天线、双向辐射双极化天线的基本实现形式;然后,针对目前比较流行的单圈圆环阵列、多圈圆环阵列、圆形口径阵列、圆形口径泰勒分布等进行了分析。在此基础上,提出了具有高端口隔离和极化隔离的双极化微带天线单元,并使用编程计算软件Matlab,综合出具有高增益、低副瓣的八圈圆环阵列。2.研究了微带阵列天线中的馈电网络设计,其主要内容包括和差馈电网络的设计方法和技巧、功分馈电网络(并联馈电和串联馈电)的级联馈电方法。在此基础上,优化设计出了共口面双极化单脉冲微带阵列天线的馈电网络,设计制作出天线阵列性能样机,并进行实际测试。3.根据双极化微带圆环阵列天线的测试结果,详细地分析了测试过程中出现的增益低、方向图不对称等问题。提出了可以采用径向波导进行圆环阵列馈电网络的设计方法,并给出了采用径向波导实现四圈和八圈线极化圆环阵列馈电网络的模型和仿真结果。仿真结果表明,径向波导可以有效地提高馈电网络的馈电效率和减小由馈电网络引起的插入损耗。