随着卫星通信技术的不断发展,卫星通信系统呈现出不同工作模式相互兼容的发展趋势,能够覆盖多种卫星工作频段的地面卫星终端天线成为了卫星终端天线设计领域的研究热点。本文以多模卫星终端天线为研究对象,针对不同卫星工作模式的应用需求,设计了四款多模卫星系统终端天线。作者的主要研究成果可概括为:1.对双模圆极化天线进行了研究,设计了一款双模叠层单馈圆极化微带天线。首先,分析了微带天线圆极化辐射的实现方法,对双模圆极化微带天线的设计指标与难点进行讨论;其次,采用带有凹槽的切角贴片作为辐射单元,使用叠层结构实现了双模圆极化特性,设计了一款单馈双模卫星终端圆极化天线,并分析讨论了天线各结构参数对性能的影响;最终,完成了该天线的加工与测试工作,测试结果表明,该天线能够工作在GPS的L2(1.227GHz)频段和北斗卫星系统的B1(1.561GHz)频段。2.对多模圆极化天线进行了研究,设计了两款多模宽带圆极化天线。在第一款天线设计中,利用馈电网络为辐射贴片提供90度相位差,完成了多模宽带圆极化卫星天线设计。测试结果表明该天线实现了42.7%(1.05-1.648GHz)的阻抗带宽以及48.6%(1-1.68GHz)的轴比带宽。在第二款天线设计中,利用定向耦合器设计一分四馈电网络,进而拓展天线的工作带宽。测试结果表明该天线具有83.9%(1.15-2.45GHz)的阻抗带宽以及66.5%(1.17-2.2GHz)的轴比带宽,覆盖了包括GPS的L1、L2、L5,GLONASS的L1、L2频段和北斗卫星系统的B1、B2、B3频段。3.对螺旋天线进行研究,设计了一款平面螺旋全模式卫星终端天线。设计出能够覆盖所有卫星工作模式的多模螺旋高增益宽带卫星终端天线,并且对该天线的结构进行优化分析,完成了加工和测试工作。测试结果表明,该天线具有超过3GHz的阻抗和轴比带宽,完全满足对多个卫星工作频段的覆盖,在工作频带内保持稳定的辐射增益,最大增益为9.9d Bi。