空中通信节点技术是现代先进飞行器的重要支撑技术,其先进性直接影响着飞行器的性能,这在紧张的国际局势下显得非常重要。当今,飞行器的轻型化是人们十分关注的问题,它能有效提高飞行器的速度,减小推动力,提高综合性能,并减少飞行器的制造成本等。并且为了使空中载体携带更多的有效载荷,发挥更大的综合性能,载体上的各中部件的轻型化将十分必要。作为飞行器必不可少的关键部件,通信节点的轻型化对飞行器的轻型化起着重要作用。IC技术发展到今天,射频前端大量分离元件的存在,通信节点利用传统集成技术已很难有效减小体积和重量。而二十世纪九十年代发展起来的MEMS技术,为空中通信节点设备的轻型化提供了强有力的基础。微带天线所具有的诸多优点,如体积小、重量轻、剖面低、容易与载体共形、与集成电路兼容性好等,使微带天线在空中通信中得到了广泛的应用。本研究课题来源于“十一五”预研项目“空中通信节点技术”,主要工作是对X频段圆极化微带阵列天线的研究,研究重点是在保证天线的功率容量和通信距离的前提下,实现天线乃至通信节点的轻型化。本文首先讨论了微带天线的几种主要分析方法,即传输线模型理论、空腔模型理论、全波分析理论、有限元法。为了与射频前端通过MEMS加工集成在一起,并利用RF-MEMS开关的优良机械性能和电性能,天线选用硅片做基底。鉴于硅的介电常数较大,易引起表面激励波,恶化天线的方向图,利用在硅基底底部开空气腔,以形成双层介质基底的方法降低基底介电常数。本论文应用经典的微波传输线理论推导的设计公式计算了微带贴片天线的尺寸,根据A型馈电的圆极化理论得到了简并分离单元的大小。通过仿真验证计算结果,以及制造工艺的可能,并逐步调整天线设计尺寸,最终得到微带天线单元的设计结果,并对天线单元做了功率容量分析。根据项目中增益和功率的要求,在天线单元的基础上设计了二元边射阵,经过MEMS工艺制造处微带阵列天线,并通过实验验证了阵列天线的设计。