由于微带天线具有很多诱人的特性,比如体积小、重量轻、易加工等。然而,普通的微带天线有一些诸如窄带宽和低效率的主要缺点。在详细研究天线展宽频带和提高增益的原理和实现手段的基础上,本文重点对双层弧形缝隙微带天线、L型探针馈电的开缝微带天线、宽带EBG结构及介质谐振器天线进行了研究分析,在此基础上提出了三款宽频带高增益的天线,并对其中的两款进行了加工,测试结果表明这些天线都有良好的带宽、增益和方向图。论文共分为五个部分。首先,论文说明了研究宽频带高增益天线的意义和现状,并介绍了所使用的数值计算方法以及三维仿真软件。其次,提出了一款新型的带有弧形缝隙的微带天线,这款天线主要用来拓展微带天线的带宽。然后,这款天线与双层结构相结合,成为一款宽带高增益的微带天线。通过仿真软件仿真、优化设计了一款普通的微带天线,用来与本文所提出的天线做比较。测试结果表明:本文所设计的双层天线,具有较宽的带宽和较高的增益。接着,论文采用L型探针馈电,使用空气填充介质的贴片结构以及贴片开缝等技术,设计了一款小面积、宽带、高增益、结构紧凑的天线。测试结果表明,这款天线可以达到27.3%的带宽(中心频率为2.6 GHz ),最大增益可达8.4 dB。然后,论文分析了电磁带隙结构的等效电路,研究了展宽电磁带隙的方法,提出了一种宽带电磁带隙(EBG)结构,并将这种结构用于提高介质谐振器天线的增益。仿真结果表明,这种宽带EBG结构使介质谐振器天线的增益在180MHz的频带范围内高于8dB,比文献[53]中的环形EBG结构具有更好的效果。最后,论文总结了全部工作,并对未来相关研究工作做了展望。