无线通信系统的快速发展带来了数据流量的快速增长,与此同时可利用的微波频段的频谱资源日益紧缺,毫米波应用进入人们的视野。仅能工作在单一频段的天线无法满足未来通信系统发展的需要,设计能同时工作于微波和毫米波频段的多频天线则更具有实用价值。本文从大频率比多频天线的研究背景,设计原理以及发展趋势出发,提出了四款可同时工作于微波和毫米波频段的大频率比双频天线,主要工作内容如下:1.通过低通滤波结构的加载与线性渐变缝隙的应用,设计了一款能够同时覆盖3.5 GHz与28 GHz频段的单端口双频天线。在微波频段,该天线作为偶极子天线辐射,渐变缝隙为其馈电结构。在毫米波频段,该缝隙则作为辐射结构形成线性渐变缝隙天线。通过在微带馈线上集成紧凑型微带谐振单元（CMRC）低通滤波器,不同频段的信号得以分离,经由微带线传输去馈送相应频段的天线。该天线在微波与毫米波频段分别具有28.3%与24.2%的带宽,且天线的频率比可以灵活调节。2.研究设计了一款集成3.5 GHz的单极子与28 GHz的串馈角偶极子阵列的单端口双频天线。在双面平行带线的下侧信号线上引入了叉指耦合结构,其在微波和毫米波频段的不同传输特性使得平行带线具有了双重功能。其可以在微波频段作为印刷单极子天线,而在毫米波频段为偶极子阵列馈电。该设计中的两个天线的覆盖范围可以灵活调节而不影响另一频段的天线,天线的频率比可根据需求变化。3.基于双模共面波导传输线在不同频段的不同传输模式,研究设计了一款大频率比双频天线。通过在传统的共面波导结构中引入矩形枝节,使其在毫米波频段传输偶模信号而在微波频段传输奇模信号,实现传输线的双模特性。利用传输线这一特性,将微波频段的单极子与毫米波频段的Vivaldi天线集成在同一口径里形成双频天线且该天线的结构都具有双功能特性。单极子在低频用作辐射结构,同时能够改善高频天线的辐射性能,而Vivaldi天线的结构在不同频段分别用作了馈电结构和辐射天线。4.利用结构复用的方法设计了一款工作于微波与毫米波频段的双端口大频率比双频天线。该天线由3.5 GHz的印刷单极子与28.5 GHz的SIW谐振腔缝隙天线组合而成,高频天线加载在单极子矩形贴片上,两个天线实现了结构复用。微带-共面波导的馈电结构使得单极子的地平面与辐射部分相互连接,印刷在介质基板下表面。高频天线缝隙的排布方式,使得两个频段的天线极化方式相互正交,从而在两个频段内都具有了良好的端口隔离度。天线所覆盖的频段范围可调节,频率比可以变化。