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当系统需要工作在两个相距很远的频率时，双频贴片天线也许能避免使用两种不同的天线。在双频天线中存在两个关键点：第一个关键点是关于基本收发模块的有源器件的设计。最好的解决方法是在两个频带上实现同样的MMIC，第二个问题是关于双频的单馈电网络的设计，考虑到经常需要双线性极化，这也许是要解决的最关键的问题。[1]63699
事实上，依据辐射和阻抗匹配理论，在两个分开的谐振频率下工作的天线应该具有相同的特性。在双频率下工作的的最简单的方式是使用矩形贴片在二正交维度下的一次共振，也就是TM10和TM01模式，两个正交面之间的比例决定了频率比。这种工作方式属于工作于正交模式的双频微带天线。按照天线理论，双频微带天线被分成以下四种：1. 正交模式双频微带天线2. 多微带双频天线3. 电抗加载双频微带天线4.阵列结构天线。[2]
正交模式双频微带天线伴有正交极化的两个共振态的特征，有在两个频率下利用单馈电结构同时进行输入阻抗匹配的能力。要想得到双频工作，最简便的方式就是矩形贴片长、宽的第一谐振点，这样，贴片的长宽比就基本等于双频的谐振频率比。在某些情况下，比如需要控制成本和不对极化做太高要求的情况下，这种方式较为常用。正交模式也许会被分离的微带激发，其使用了圆形的贴片，其中在圆形空腔中的两种模式被两个正交的缝隙所激发。在两个端口之间可以获得35dB的绝缘。在设计频率比率中这种解决方式不能带来灵活性。论文网
多微带双频天线是采用多个贴片结构构成的双频天线。这种结构可以获得较大的带宽。在这种结构中，双频表现由多重辐射单元的方法得到，每个单元承受强电流和谐振中的辐射。较为常用的是三角形的、圆形的、矩形的、环形的贴片组成的多层次贴片，可以使用单极化或者双极化来实现。图1是一种三贴片微带天线，采用中心贴片探针馈电，谐振频率由贴片长宽决定。还有一种叠层结构的贴片天线被广泛应用在双频工作状态下，如果两个叠层贴片谐振频率不很接近，就能实现双频工作特性。[3]
图1 三贴片微带天线
电抗加载双频微带天线实现双频工作较为常见，其中最为简便的方式是连接短截线和辐射边缘。这种方法可以很容易的调节双频的谐振频率比，但是从另一方面来看，这只适用于低频段，对于高频段这是一种阻碍因此并不简单。如图2所示的两种结构就是采用的这种结构。另一种电抗负载通过在贴片上开缝隙来实现。入片法考虑到了矩形微带天线的谐振模式的强烈的改变，特别是当缝隙面向切断未微扰模式的电流线时。[4]
电抗加载贴片天线
阵列结构天线比较典型的一个例子就是十字形子阵双频贴片天线，如图3所示。它可实现较大的频率比，设计并不复杂，只是频带宽度较窄。[5]
十字形子阵双频贴片天线
在双频网络的设计中，要对馈电网络的设计多加注意，馈电网络的多少根据频率的远近发生变化，当谐振频率比接近1时，采用单馈电网络，当谐振频率比较大时，采用多个馈电网络，耦合现象也是一个需要考虑的重要因素。目前，双频天线的研究方向是获得大的FR。