对于远离陆地的船舶,定位和导航功能不可或缺,而船舶内部以及船舶与外界,均有通信的需求。无论是船用的定位系统、与外界的通信系统还是船只内部用于通信的WLAN、蓝牙等设备,天线都是其核心组成元件,对其的分析和优化价值要远大于其它部件。结合了圆极化技术以及双频技术的微带贴片天线,适用于船舶特殊工作环境,同时,可以较好的满足其对结构简单、性能优异以及多频工作等多功能复合的天线的需求。现有的单频以及双频圆极化微带天线设计,在天线结构、工作带宽以及增益等方面仍有很大的改进空间。本文针对船舶对结构更为简便、性能参数更加优异的天线的需求,主要做了如下工作:(1)就微带天线的基本参数及辐射机理进行了阐述与分析,并对常用的两种馈电技术、三种圆极化技术和三种双频技术进行了分析。(2)设计了两种常见结构和一种新型结构的单频圆极化微带天线。仿真结果表明,三个天线工作频段均覆盖了北斗定位系统(RDSS)和Globalstar卫星通信系统的2483.5～2500.0MHz频段,各项参数指标均达到了工程设计要求。相对于两种常见结构天线40MHz(1.6%)和160MHz(6.4%)的3d B轴比带宽,新型结构的天线达到了305MHz(12.2%),且该新型结构天线尺寸相对较小,增益、驻波比以及-10d B阻抗带宽近似。(3)设计了一种新型双频圆极化微带天线结构,此天线是在前文设计的新型结构天线基础上,通过中心加载成比例缩小的分型槽,实现双频段圆极化。仿真结果表明天线在2.5GHz和3.5GHz两频段的驻波比、回波损耗、轴比以及增益等参数均满足了工程设计要求。该天线低频段适用于北斗定位系统或WLAN、蓝牙等无线通信系统以及Globalstar系统,高频段可应用于内陆船舶以及船舶靠岸后与基站间的5G通信。与现有的多种双频圆极化微带天线比较:同等复杂度下,此新型结构天线的增益和相对带宽更优,而同等增益和相对带宽下,此天线整体结构更为简单。(4)针对单个天线单元性能常不能满足工程需求的问题,对微带天线阵的相关理论进行了简要分析。讨论了影响天线阵性能的几个因素,利用仿真软件建模,针对单元间距对天线阵列性能的影响,进行了细致的研究分析。以前文双频圆极化天线为单元组成了简单的四元直线天线阵和平面天线阵,并做出简要分析。