随着自组网技术的不断巩固和发展,使其在军事、救灾、个人设备等方面都被广泛的使用。在自组网中,节点与节点之间相互通信受距离的影响。因此,对自组网中相距较远节点之间的通信提出了较高的要求。在无线自组网中,可以通过设计高增益的天线来达到延长自组网节点通信距离的目的。所以开展自组网节点的相关高增益天线研究与设计具有十分重要的现实意义。本文根据国家自然基金项目《无定形扁平化自组织无线网络理论与关键技术》的实际需求,对高增益天线进行了研究与设计,主要的研究工作及创新性有以下几个方面:1、为了使自组网节点能够适应因节点间通信距离变化产生的影响,更好的实现长距离的通信,本文对自组网节点的结构以及定向天线的相关内容进行了研究。给出一种将高增益定向天线与自组网节点进行结合的新形式,从而实现延长自组网节点的通信距离。2、根据自组网节点工作在2.2-2.7GHz频段的需要,设计了一款高增益微带阵列天线,该天线增益能够达到11.8dBi,实测增益达到11.5dBi,有较宽的工作带宽,仿真和实测结果较吻合。本文还创新性的将所设计的天线与空地自组网平台结合进行了实验,并与传统的天线进行了对比实验。实验结果表明,所设计的天线通信距离达到了 879米,比传统的两款天线所能达到99米和134米,提升了约6-8倍。3、根据自组网节点工作在3.3-3.7GHz频段的需要,设计了一款高增益宽频带双面印刷振子阵列天线,该天线增益可以达到20.5dBi。在频率3.3GHz、3.5GHz、3.69GHz处增益均达到20dBi左右,能够很好的满足设计要求。该天线的创新之处主要有:带宽较宽、印刷振子形状为指数渐变的扇形结构。另外,在天线下方增加一块金属反射板,可以起到扩展带宽更好实现定向性的作用,从而可以进一步提升增益。