随着无线通信技术的快速发展,对于各种天线也提出了越来越高的要求。一方面,室内高速无线数据接入技术的兴起对超宽频带天线提出了广泛需求。同时,由于在超宽带通信系统的工作频段范围内,还存在诸如无线局域网(WLAN)、全球微波互联接入(WiMAX)等通信系统,为了降低不同通信系统之间的相互干扰,具有陷波特性的超宽带天线近来获得了广泛关注。相控阵天线具有反应迅速、灵敏、准确,同时可以探测、识别和跟踪多个目标等特点,是一种十分先进的多功能综合天线。可用于几乎所有的军用雷达系统,此外在空中交通管制,气象预测预报等领域的民用事业中也有广阔的用武之地。连续切向节(CTS)天线作为一种新型天线,具有许多优点,有着广阔的应用前景。本文对超宽带天线、相控阵天线系统以及CTS天线做了一些研究。主要工作包括以下几个方面:1.研究了一种超宽带天线及三种超宽带双陷波天线的设计实现方法。提出一种月牙形结构的印刷单极天线,并通过调整月牙形结构的各项参数,使天线获得了理想的阻抗带宽;在此天线的结构基础上,通过在辐射体上开U形槽或引入缺陷地结构(DGS)两种方法结合设计了三种双陷波天线,着重分析了U形槽或DGS结构参数变化对陷波性能的影响。对以上几种天线制作了实物,并对其驻波比及辐射特性进行了测量,实测结果与仿真结果一致性较好。2.研究了一种共形低副瓣无源相控阵天线系统。设计了一种结构简单的印刷振子天线单元,并组成线阵实现了低副瓣以及扫描特性;设计了一种分形结构的微带天线单元,有效减小了天线尺寸;提出一种结构新颖的小型化功分器结构,通过引入微带开路以及短路枝节,缩小了功分器的体积,且具有谐波抑制功能;利用DGS设计了一种微带带通滤波器,该滤波器可以对其寄生通带加以抑制,测试性能良好;对该系统馈电网络中的移相器及衰减器电路进行了设计,测试性能良好;最后对整个相控阵天线系统进行了测试,结果满足设计要求。3.研究了一种Ku频段低轮廓小型化相控阵天线系统。设计了双H开槽口径耦合微带天线单元,测试结果满足设计要求;设计了一种新型的口径耦合天线单元,仿真结果表明其具有宽带,高隔离度等性能;设计了并馈及串并馈结合的微带功分器,从测试结果比较了两者的优缺点;对该系统馈电网络中的移相器及衰减器电路做了设计,测试结果表明其性能良好;针对该通信系统的极化失配问题提出一种有效的有源变极化方案,通过控制双极化单元两端馈电幅度大小,实现极化跟踪,减小极化失配,并通过实验验证了该方案;最后结合设计要求对于整个阵列进行了综合,并给出了整个阵列的方向图以及扫描特性。4.研究了一种新型的CTS天线,该天线可以实现小型化,低剖面,低成本,共形等特性,是一种性能优越的相控阵单元形式。对单个天线单元特性做了仿真分析,通过改变单元各个参数研究其对辐射特性的影响;在分析单元的基础上,仿真设计了5元阵,且对各单元尺寸进行简单综合得到低副瓣;并通过填充铁电材料实现了E面扫描;设计了5×5阵列,实现了良好的双线极化以及圆极化。