随着现代无线通信的迅速发展,以及5G通信时代的全面到来,人们对通信容量和通信质量的要求在不断提高。同时集成度越来越高的通信系统,对宽频带、多极化的天线的需求日益突出。宽带多极化天线由于其采用了极化分集技术,同时能覆盖较宽的频带范围,能对信号的多径衰减问题进行改善,从而有效提高通信质量。因此,对宽带多极化天线的研究具有巨大的应用价值。本文在对宽带天线和多极化天线的理论基础研究上,整合两种天线的优势,提出了一种应用于室内系统分布的双极化超宽带全向天线和一种正交放置的加载人工电磁材料的双极化宽带高增益Vivaldi天线。本论文的研究成果主要体现在两个方面:文中首先对天线的基本理论进行归纳,总结了全向天线和多极化天线的运用的基本理论和技术。阐述了宽带天线设计实现的一些方式方法,归纳了多极化天线实现的不同方式和需要关注的要点。设计了一款基于室内分布系统应用的超宽带且具有双极化特性的全向天线。该天线分为水平极化全向天线和垂直极化全向天线两部分。水平极化全向天线是一个中心对称的四单元表面贴片天线,在优化设计单元偶极子天线的基础上,通过组合阵列的方式,构造出目标天线。通过背面一分四的馈电网络进行缝隙耦合馈电,实现天线全向辐射。垂直极化全向天线是两个切角三角形正交组合而成的单极子天线。仿真与实测结果表明,水平极化全向天线和垂直极化全向天线具备良好的全向辐射特性,工作频带范围从1.4GHz-2.6GHz,极化隔离度性能良好。结果表明,该宽带全向天线适用于室内分布的通信系统。设计了一款正交放置的Vivaldi天线。该天线通过边缘开槽的方式使得低频电流在槽线周围分布均匀,提高了天线低频范围的增益和定向性。对传统Vivaldi天线进行结构优化,减小了本款天线的尺寸。同时运用添加人工电磁材料的方式,提高了天线的增益以及方向性。仿真和实测的对照显示,该天线具有超宽带和较高增益等特性,同时两个正交单元之间的隔离度性能良好。