增益和带宽是微带天线的两个重要性能指标，本文主要研究了X波段(11GHz～13GHz)展宽微带天线带宽和提高增益的方法。文中首先采用传输线模型法，对缝隙耦合微带天线进行了分析，得到其等效电路和计算公式；然后在缝隙天线分析的基础上，运用腔体理论，结合时谐场形式的Maxwell方程组，得到了腔体内部电场分布的表达式及表达式的求解系数；再次在谱域分析的基础上，采用混合势位积分法，结合并矢格林函数简短分析了缝隙耦合微带天线，得到了在不同的电流和磁流分布情况下，辐射贴片区域、微带馈电网络区域中辐射场的求解表达式，为求解电流、磁流在不同分布情况下产生的辐射场提供了通用的方法。由于单一微带贴片天线是驻波形式的天线，导致了其频带宽度(VSWR≤2)较窄。本文首先主要采用具有三层结构、形式简单的矩形口径缝隙耦合微带天线展宽其带宽，在HFSS、ADS等软件优化分析的基础上，得到了12.25％的带宽。然后采用两种改进的缝隙结构，分别获得了13.70％和13.36％的带宽。最后在缝隙耦合微带天线设计的基础上，采用类似喇叭天线的结构，在辐射贴片的四周对其进行介质加载，研究结果表明，在保证天线基本特性不变的情况下，这种结构把单一辐射单元的增益提高了4.64dB。最后对本文的工作进行了总结，并提出了有待进一步改善的一些问题。