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作为通信系统的重要组成部分，宽带天线的特性将直接显著影响系统的整体性能。随着无线局域网络(WLAN)，WiMax，GSM等通信系统的频段分配与具体标准的提出，多频天线的设计已经成为非常热门而重要的课题。如何高效分析与研制多频天线，如何高效匹配不同情况下通信场区的覆盖要求，如何有效降低天线研发和制作的成本同时又确保其性能，都具有很高的技术难度，因此，研制平面多频天线具有重要的现实意义。本文深入研究了平面结构多频段天线的基本理论、分析方法及设计方案，提出了多种创新性设计，并完成了验证。主要研究内容包括：
(1)探讨了平面结构天线的概念、基本理论和分析方法，引入单/偶极天线和缝隙天线，通过研究其工作机理、宽带措施及平面化方法，为平面结构多频天线的设计提供了理论依据，合理解释其工作机理。
(2)在理论研究的基础上，以平面印刷单极天线为主要研究对象，针对无线局域网系统研究设计了一副平面双频WLAN天线，利用枝节法实现双频宽带操作。将印刷单极天线的辐射部分和同轴馈线分别用三角形对称贴片单极单元和耦合微带馈线来代替，获得了更大的带宽。并首次引入奇偶模的馈电方式，所设计的天线只需适当改变激励方式即可完成定向与全向型方向图覆盖的转换，突破传统平面印刷双频天线的方向图特性限制。
(3)在设计WLAN频段缝隙天线的基础上，设计了“T”形微带缝隙结构的三频WLAN天线，通过切槽产生寄生开路枝节，可激励出易于调节的第三频点，满足不同通信系统的工作要求，并具有较小的结构。所提出的背腔型结构微带缝隙天线，可实现双向辐射，对多频天线的小型化、实用化设计有一定价值。
(4)介绍了负折射率媒质，对其负介电常数与负磁导率的产生原理进行研究分析，设计复合左右手传输线结构单元并进行全波电磁软件的实验仿真。提取复合左右手材料的等效电路参数，计算结果表明分析方法的有效性。
(5)在二维平面结构复合左右手传输线结构单元基础上设计恒定相位功分器。对第一章新型天线的通信系统进行完善，设计的功分器具有在宽频带内端口输出相移稳定的优点。