随着现代无线技术的快速发展和不同应用场景下无线需求的急剧增加,诸如无线电广播、移动通信、卫星通信、卫星定位等多种无线制式已经在车载无线系统中得到了广泛应用。传统车载无线系统的实现方式是为每种制式提供独立的无线系统,其中,各系统的前端天线也是相互独立的,这种天线的布局形式无疑会增加设计成本并且不利于前端系统的小型化,迫切需要发展能够同时满足不同无线制式要求的高性能、小型化车载天线。本文在这一需求背景下开展了研究工作,由于车辆中各无线制式的需求量不尽相同,满足各无线制式的天线也有不同波段、不同极化方式和不同辐射方向的指标要求,鉴于此,本文针对GPS卫星定位、卫星通信和5G室外移动通信这三种特定应用场景,开展了双波段辐射差异化微带贴片天线的创新研究,最终,设计出了三款满足上述应用场景的车载新型微带天线。具体的研究工作可以归纳如下:1.基于贴片谐振器的双波段辐射差异化微带天线:首先研究了方形贴片天线和圆形贴片天线在各个谐振模式时的场分布和辐射特性,总结出了圆极化定向电磁波辐射天线和线极化全向电磁波辐射天线各自的设计方法。然后将圆极化定向天线和线极化全向天线两者有机结合,设计了一款车载双波段辐射差异化微带贴片天线,该天线在低频率波段的中心频率为1.575 GHz,高频率波段的中心频率为3.5 GHz,在两个波段上分别实现了单向右旋圆极化和全向线性极化的辐射特性,另外还有剖面低的特点,这些特性能够满足车载GPS卫星定位和5G室外移动通信的需求。2.双波段辐射差异化微带天线高频率选择特性设计:为了进一步提高所设计天线的频率选择性,本文在深入分析贴片天线辐射单元间耦合特性的基础上,通过在馈电网络中引入高低阻抗微带结构和改变馈电方式,设计了具有良好频率选择特性的双波段辐射差异化微带天线,据此,所设计的天线两个波段的中心频率分别是1.575 GHz和3.5GHz,分别实现了右旋圆极化的定向辐射和线极化的全向辐射。理论和实验结果表明,该天线在0.5 GHz至7.5 GHz的频率范围内没有其它谐波,具有很好的频率选择特性,此外两个端口间的隔离度也从-8 dB增加到-35 dB,这些特性的提升能更好地满足车载GPS卫星定位和5G室外移动通信的需求。3.双波段辐射差异化天线高增益特性设计:为了进一步提高两个波段内的天线增益,本文在深入分析贴片天线辐射单元间耦合特性的基础上,通过将平面印刷形式（PCB）的层叠结构改为纯金属结构（金属片之间为空气介质）和改变馈电方式,设计了具有高增益特性的双波段辐射差异化天线,据此,所设计的天线两个波段的中心频率分别是2.5GHz和3.5 GHz,分别实现了右旋圆极化的定向辐射和线极化的全向辐射。理论和仿真结果表明,该天线两个波段内的增益从6 dBic和4.5 dBi分别提高到9.8 dBic和7.6 dBi,显著增加3 dB以上,此外该天线的结构布局也得到优化,这些特性的提升能更好地满足车载卫星通信和5G室外移动通信的需求。