圆极化天线由于避免了发射端和接收端的极化对准,具有移动性强、抗多径衰落等优势,在许多通信系统中得到了广泛的应用。为了适应发展迅速的通信系统的需求,天线必须进行创新和发展,研究实现相应的双频、宽频圆极化技术等。另外,液体天线由于自身的特性如可塑性和可重构性强,在各类通信系统中的作用越来越重要。本论文结合各种无线通信系统的需求,对双频圆极化天线、宽频圆极化天线及液体圆极化天线进行了深入研究及分析,主要研究工作如下:1、提出了一款双频双感的宽频带圆极化开放缝隙天线。通过设计弯曲形馈电结构和三个不同的缝隙,包括一个改进的采用阶梯结构的不等长交叉形缝隙,一个倒置的F形缝隙和一个倒置的L形缝隙,分别激发2.5GHz的右旋圆极化(RHCP)波和3.3GHz处的左旋圆极化(LHCP)波。为了进一步提高圆极化带宽,在微带线附近引入了一个弯曲的寄生单元。实验结果表明,天线的阻抗带宽达到了 104.8%(2.2GHz到4.79GHz),能够覆盖WLAN,LTE和WiMAX频段。3dB轴比带宽在2.5GHz可以达到460MHz,相对带宽18.4%,在3.3GHz可以达到2150MHz,相对带宽65.1%。2、提出了一种具有宽带圆极化特性的新型CPW馈电的平面印刷单极子天线。在传统单极子的基础上进行改进,将矩形贴片的顶端扩展为圆形贴片,并在圆形贴片的中间蚀刻倒L形的缝隙,即形成铜币状贴片天线(CCSP),可以激发多个谐振模式从而大大增加天线的带宽。通过设计不对称接地面,可以将天线的基模简并为具有正交相位的两个等幅正交模,从而实现较高频率下的圆极化。在贴片下端加载竖直短截线,以产生实现右旋圆极化(RHCP)的正交表面电流,实现宽带圆极化。铜币状贴片的设计大大提高了阻抗带宽(IBW),实测的相对带宽为89.2%(2.16-7.2GHz),可以完全覆盖整个AR带宽(71％,3.1-7 GHz)。3、提出了一种带有液态金属EGaIn的宽带圆极化水密介质贴片天线(DDPA)。提出不对称E形缝隙耦合馈电结构实现单馈圆极化的方法,并设计了一种嵌层容器结构,引入了镓铟合金以改善天线的圆极化性能。将不同液体注入嵌层容器的外层,对其进行仿真,结果证明注入不同液体时,该结构都可满足宽带需求。采用3D打印技术制作了嵌层容器结构,通过调整E形槽的长度和EGaIn通道的宽度,可以实现相对较宽的轴比带宽。测量结果表明,天线的阻抗带宽为20.2%(2.21-2.74 GHz),轴比带宽为28.7%(2.19-2.85 GHz)。