微带天线由于体积小、重量轻、设计灵活和易于制作等诸多优点在现代通信系统中有着广泛的应用。本文结合研究课题，对应用于WLAN系统中的双定向微带天线进行了详细研究。　　 文中介绍了微带天线的基本理论和主要分析设计方法，阐述了微带天线的馈电方法、天线阵的基本理论以及馈电网络技术。设计出具有宽频带天线特性的双层空气微带天线单元，研制出宽带高增益的串馈微带阵列。天线单元采用同轴馈电的双层矩形微带贴片天线结构，通过仿真分析，得到了天线单元驻波比小于1.5的相对带宽为9.8[％]，增益约为9.87dB。研究了串馈天线阵列技术，利用此天线单元分别设计了串联馈电的八元均匀直线阵和4×2元均匀平面阵。通过仿真分析与优化设计，得到上述微带天线阵列的增益分别为17.76dB和16.96dB。为了得到双定向辐射的高增益天线阵列，采用地板两侧放置串馈微带阵列的方法，通过馈电网络设计，实现了双定向高增益的天线阵列。　　 论文研究了双向双极化微带天线阵列，研制出可应用于工程实际的高隔离度增益天线阵列。研究了微带天线的双极化技术，基于大量的计算机仿真分析，提出了以口径耦合微带天线阵列作为双定向双极化天线阵列的技术方案。研究了耦合缝隙的尺寸、位置以及馈线位置对天线驻波的影响，研制出具有高隔离度的双极化双定向微带天线阵列。利用耦合缝隙的双向辐射特性，简化了天线阵列结构。　　 采用了口径耦合馈电技术以及多层结构，使得天线驻波比小于1.5的相对带宽达到7.3[％]。采用两个相互垂直呈“T”形耦合缝隙激励，使得天线的端口隔离度达到-49dB。然后，利用该双向辐射单元组成2×2元微带天线阵列，采用并联馈电技术，完成了双定向双极化天线阵列的设计。通过Ansoft HFSS仿真软件，仿真分析设计了该微带阵列天线的阻抗特性、方向图特性和馈电结构。加工制作了天线单元和天线阵列，并进行了实验研究。实际测量的驻波及辐射方向图结果与仿真结果吻合良好，验证了设计的正确性。