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微带天线由于其低成本，低剖面，重量轻，易集成，能与载体（飞行器）共形等优势，被广泛应用于军事与无线通信领域。然而其同样也存在带宽较窄，效率较低，增益较低等缺陷，所以本文在现代通信系统的应用背景下主要针对展宽天线带宽，提高天线增益以及使天线获得多频谐振特性等问题进行分析研究并且给出了解决方案。本文的主要工作可以总结如下: (1)研究了实现宽频和多频天线的不同方法。针对现代无线通信系统对天线多频段的要求，提出了从宽带U型缝隙贴片天线出发引入n个U型缝隙，从而获得n+1个频带的天线设计方法。天线在WiMax与WLAN应用频段内分别获得4个不同的谐振频点。其-10dB反射系数阻抗带宽分别为2.1％，3.3％，7.1％和5.0％。天线4个频段的最大增益分别为:7.6dBi，8.6dBi，8.5dBi与9.0dBi与此同时，天线各个频段的交叉极化均小于-10dB。从控制多谐特性出发给出了设计双层宽带天线的途径。 (2)针对双波束U型缝隙贴片天线方向图波束对称性较差的问题，提出了一种通过引入反对称的U型缝隙来补偿天线表面电流分布不对称的方法，从而使天线可以同时得到较宽的带宽与对称性良好的辐射方向图。与此同时，针对现代通信系统对天线多功能的要求，在低频段与高频段分别使天线激励起TM01模与TM02模，从而使天线在低频与高频分别获得单波束与双波束两种不同的辐射方向图。天线低频与高频的-10dB反射系数阻抗带宽分别为7.3％与12.7％，两波束具有良好对称性，最大增益分别为7.7dBi和7.2dBi，交义极化均小于-20dB。 (3)针对现代通信系统对于多频天线各个子频段带宽的要求的不断提高，采用共孔径的方法，提出了一种E型贴片与U型缝隙贴片结合的叠层双层贴片天线。天线低频段与高频段的-10dB反射系数阻抗带宽分别达到26.9％与7.1％，天线各频段的最大增益分别为7.1dBi与7.4dBi。与此同时，天线各个子频段的交叉极化电平均小于-10dB。 (4)针对现代通信系统对天线带宽要求的不断提高，提出了一种单模(TM01)宽带锥状波束圆形贴片天线。通过在被激励起TM01模式的圆形贴片上引入圆环缝隙与缝隙耦合馈电结构来展宽天线带宽，使得天线的-10dB反射系数阻抗带宽达到36.5％。天线带宽内最大增益达到9.1dBi。与此同时，带宽内交叉极化电平均小于-30dB。方向图后瓣均小于-10dB。 (5)针对现代通信系统对于天线多功能要求的提高，提出了一种双频双极化U型缝隙贴片天线。天线在低频与高频处的极化方式分别为圆极化与线极化。天线的低频与高频-10dB反射系数阻抗带宽分别为0.7％与9.6％。