随着通信技术的发展,天线的设计越来越被重视,天线作为通信系统的最前端,可以很大程度上决定通信系统的性能。近年来特征模理论再次兴起,由于其具有清晰的物理概念,能够直观的为设计者提供设计指导,使得其在设计天线上的运用越来越广泛。本文主要研究特征模理论在天线设计中的应用。利用特征模理论分析天线结构本身存在的物理特性,可以给出直观的物理信息。通过分析各个特征模式的谐振特性,从中选择合适的特征模式进行天线设计。通过合适的馈电激励出天线工作需要的特征模式,从而达到天线设计的性能目标。利用特征模理论分析设计了一款地板开缝的宽带天线。通过分析金属地板的电流分布以及特征模式的谐振及辐射情况,选择具有宽带特性的特征模式通过适当的馈电方式及馈电位置激励出进行激励。通过仿真及实物加工对天线设计特征模理论分析进行验证,很好的实现了预期的宽带目标。利用特征模理论分析设计了一款锥形金属结构双极化全向MIMO天线。通过特征模理论的分析给出的直观清晰的物理概念,选择合适的馈电位置以及设计合适馈电网络,激励起结构中存在的水平电流及垂直电流作为设计双极化天线的工作模式,实现在同一结构上形成双极化天线的设计。通过仿真及实物测试,验证了利用特征模理论分析设计双极化全向天线的准确性。与其他同类型双极化天线相比,该天线具有较高的隔离度。通过特征模理论分析金属地板开槽的圆极化天线。利用特征模理论分析金属开槽地板本身所具有的特征模式性能,利用耦合馈电的方式选择预期工作的特征模式进行激励,使得达到设计圆极化天线的预期目标,从而了解圆极化天线的工作原理。