水平全向天线可在水平方向上360~°实现辐射,这一特殊辐射特性被广泛地应用在广播电视、移动通信、室内分布式系统、车载台、卫星通信等无线通信领域。随着无线通信系统市场的快速发展,人们对全向天线性能需求也提出了更高的挑战。在此背景下,结合实习期间项目课题研究,本文提出了三款不同极化方式的高性能全向天线,即线极化高增益双频双馈全向天线、宽带小型化水平极化全向天线以及垂直/水平双极化全向天线。本文主要的工作有:1.提出了一种双频双馈垂直极化全向天线,该设计将折线型偶极子阵列印刷在介质板正反两面,使用平行双线的结构对振子进行等幅同相馈电。高、低频采用两个独立枝节进行设计,通过优化阵子间距,天线在无任何解耦结构的情况下就可实现高隔离度的特性。实测结果表明天线的-10 d B反射系数带宽可覆盖2.4～2.5 GHz、5.15～5.85GHz,在无其他解耦结构情况下,天线隔离度优于20 d B,具有良好的全向辐射特性。2.提出了一种印刷型宽带小型化水平极化全向天线,该设计由四组“F形”偶极子、一个宽带馈电网络、四个寄生带和四个引向器组成。四组“F形”偶极子形成两个大圆环可实现宽带全向辐射特性,加载寄生带可有效拓展阻抗带宽,引向器可用来增强每组偶极子沿轴向定向辐射特性从而提高增益,改善水平平面上的增益变化。实测结果表明天线的-10 d B反射系数带宽可覆盖1.7～3.9 GHz,整个尺寸仅为100mm*1.5 mm,实现了小型化的结构。水平平面上不圆度在2 d B以内,实现了良好的全向辐射特性。3.提出了一种用于车载移动通信系统的垂直/水平双极化全向天线,该设计由水平极化天线和垂直极化天线通过合理距离上下放置构成。其中,垂直极化天线采用盘锥天线形式,在盘锥顶部加载了圆形贴片以改善匹配,天线采用50Ω射频同轴线缆馈电;水平极化天线以四组“弧形”偶极子天线组成圆环状作为辐射单元,利用一分四功分器、渐变阻抗变换段和巴伦组合构成的馈电网络对辐射单元进行等幅同相馈电,使其环上电流分布均匀,能够实现水平全向辐射特性;最后,通过将垂直极化天线和水平极化天线在空间组合构成双极化天线,为了模拟实际工程应用,给出了合理外罩尺寸。仿真结果表明,该双极化天线两端口隔离度大于35 d B,水平极化不圆度在0.5d B以内,垂直极化不圆度在1 d B以内。论文对不同极化方式下的高性能全向天线进行了深入研究,掌握了全向天线的工作原理和设计方法,为工程设计积累了更为丰富的设计思路和数据支撑。