微带天线作为天线家族的重要成员,具有良好的天线性能,而且由于其易于共形,与其它天线结构相比,还具备良好的隐身性,不占用空间,不影响飞行器的空气动力学性能。随着智能结构和智能材料的发展,智能技术得到广泛的应用,其中嵌入技术是智能结构中最主要的技术。运用嵌入技术可以将微带天线结构与三维正交织物增强复合材料一体化,不仅不破坏天线的天线性能和复合材料结构的整体性能,而且可以改善天线的机械性能,克服了传统突出式天线结构对高速飞行器空气动力学性能的影响和层压共形承载天线结构易分层的缺陷,满足了高速飞行器等对天线机械性能和天线性能的要求,对我国航空航天和军事侦察等领域有着重要的价值。运用嵌入技术也可以将微带天线结构与纺织结构织物一体化,构成新型的纺织结构天线,不仅可以保持良好的天线电磁性能,而且具有优异的共形性特点,在军事上和民事应用中具有重要的实际意义。本论文分别对三维正交机织共形承载微带天线阵和纺织结构柔性微带天线及天线阵的性能进行了研究,使用高频仿真软件(Ansoft HFSS)建立天线模型,设计并制作了L波段(1-2GHz)谐振频率为1.5GHz的共形承载四元微带天线阵、一元柔性微带天线、二元柔性微带天线阵和四元柔性微带天线阵。此外,为探讨制作此类共形天线时,织入的导电线即铜绞线对天线结构机械性能的影响,分别测试了乙烯基复合材料板(不含铜绞线)和乙烯基天线基板(含铜绞线)的拉伸性能和弯曲性能,并对上述两种性能进行了比较研究。具体研究内容如下：(1)四元共形承载微带天线阵的实测结果与仿真结果相比,由于受天线织造过程中天线尺寸误差、树脂覆盖、天线基板中的空隙和测试环境等因素的影响,天线的实测谐振频率是1.79GHz,实测带宽为10.08%,驻波比为1.16,天线的增益为0.49dB,表明该天线可以在L波段工作。此外,对天线性能的影响参数等进行了必要的分析,为四元微带天线阵的改进设计和实际应用提供了依据。(2)乙烯基复合材料板的纬向归一化拉伸强度(此处“归一化”代表力学性能指标均除以对应方向的纤维体积含量,以下同)为1615.27MPa,归一化模量为91.75GPa,乙烯基复合材料板的归一化拉伸强度和归一化模量分别比乙烯基天线基板的高30.61%和13.83%。乙烯基复合材料板的归一化弯曲强度为2340.02MPa,归一化弯曲模量为78.26GPa,乙烯基复合材料板的归一化弯曲强度和归一化弯曲模量分别比乙烯基天线基板的高971.15MPa和3.68%。可见乙烯基复合材料板的拉伸性能和弯曲性能优于乙烯基天线基板,而乙烯基天线基板与乙烯基复合材料板相比所不同的是乙烯基天线基板中含有铜绞线网络,可见铜绞线网络对乙烯基天线基板的拉伸性能和弯曲性能影响较大。根据此分析,拟在今后研究工作中采用较细的铜绞线,以降低铜绞线的织入对天线基板机械性能的影响。(3)在平面条件下,一元柔性微带天线的性能指标基本满足设计条件的要求,实测谐振频率为1.7GHz,带宽为3.56%,驻波比为1.47,E面增益为2.25dB,H面增益为2.41dB。圆柱曲率半径对天线谐振频率、回波损耗、驻波比、带宽和方向图无显著影响。随着圆柱曲率半径的减小,天线增益呈下降趋势,当曲率半径小于等于一个波长即171mm时,对天线E面和H面增益有较大的影响。天线性能随着圆柱曲率半径的变化,具有较好的稳定性,并为柔性微带天线阵的研究提供了实验基础。(4)在平面条件下,二元柔性微带天线阵的性能指标基本满足设计条件的要求,实测的谐振频率为1.5GHz,带宽为3.32%,驻波比为1.15,天线在1.5GHz处获得E面增益为6.15dB,H面增益为6.45dB。实测方向图与仿真方向图形状基本一致。二元柔性微带天线的实测结果与仿真结果较好地吻合。圆柱曲率半径对天线谐振频率、回波损耗、驻波比、带宽和方向图无显著影响。随着圆柱曲率半径的减小,天线E面增益呈现下降趋势,天线H面增益呈无规律变化,而且天线性能随着圆柱曲率半径的变化,具有较好的稳定性,并为四元柔性微带天线阵的研究提供了实验基础。(5)在平面条件下,四元柔性微带天线阵的性能指标基本满足设计条件的要求,实测的谐振频率为1.5GHz,带宽为7.93%,驻波比为1.10；在实测方向图中,E面在348。方向达到最大值,H面在0。方向达到最大值；天线在1.5GHz处获得E面增益为7.34dB,H面增益为6.73dB。圆柱曲率半径对天线谐振频率、回波损耗、驻波比、带宽、方向图和增益无显著影响,而且天线性能随着圆柱曲率半径的变化,具有相当好的稳定性,可根据实际应用条件有针对性地选择合适的圆柱曲率半径范围,并为以后多元柔性微带天线阵在复杂曲面条件下的性能研究和应用提供了依据。