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现代无线通信技术快速发展,军用、民用通信设备的需求呈现出爆炸性增长的趋势。天线是通信系统中最主要的通信设备之一,使用性能良好的天线可以很大程度提升整个通信系统的工作效率，同时也可以降低对相关通信设备的性能要求。因此，如何设计制作高性能天线已经成为当前国内外无线通信领域的最最关心的热门话题。高性能的基站天线，例如具备宽阻抗频带、低交叉极化、低反向辐射、工作频段内具有稳定增益、3dB带宽和对称方向图等特性，正越来越多地受到人们的关注与需要。 近些年来，很多宽带天线及天线阵被用于基站当中，其中微带贴片天线和偶极子天线是最常见的两种，而移动通信的高速发展，使得这些基站天线在带宽和造价上的要求越来越高。第二代移动通信系统，如GSM1800和GSM1900，工作在1710-1880 MHz和1850-1990MHz频段，第三代移动通信系统，如 cdma-2000，WCDMA,和TD-SCDMA，工作在1920-2170MHz频段，因此，2G/3G高性能基站天线需要覆盖频段1710-2170MHz。本文中设计的电磁偶极子天线能很好的覆盖上述频率，并且在频段内该天线实现了低轮廓（0.7λ×0.7λ×0.15λ）、双极化（±45度极化）、稳定的高增益（7.8-9.8dB）、稳定3dB波束宽度（约65度）和良好的阻抗匹配（回波损耗RL<-14dB）。 本论文主要讨论以低轮廓、宽频带、双极化等为主要特征的基站天线、天线阵列及其设计方法。论文的主要工作在于：首先介绍了天线的工作原理、宽带天线的相关技术和天线性能的衡量方法；第二,设计了一种新型4端口电磁耦合振子辐射元，在理想馈电的情况下，该辐射元具有高增益、低反向辐射、对称方向图等特性；第三,设计了一种新型差分电磁馈电网络,实现了在小型化的情况下,馈电网络具有良好功分、180度相移、宽频带等特性；第四，将上述辐射单元和馈电网络级联，考察辐射元和馈线中的关键参数，使得它们具有良好的阻抗匹配，同时优化一个单元联合模型的辐射特性；第五，将设计出来的单元天线组成1×4阵列（阵间距0.7λ），进一步分析了天线阵的电路与辐射特性，并进行了加工制作、实测验证。从测试结果来看，该天线阵有着良好的辐射特性，并且与仿真结果有着很好的一致性，从而验证了设计方法的有效性。