随着现代通信技术的飞速发展,通信电子设备的体积日益小型化,其处理信息的能力也日益智能化与宽带化。相应地,系统对天线也提出了越来越高的要求,不仅要求其适应电子设备小型化的发展趋势,还要求其同时满足电性能指标,特别是带宽和效率。因此,天线的多频化、宽带化和小型化成为大势所趋。本文结合科研课题,以宽带天线小型化、多频带及超宽带印刷天线为设计目标,对天线的宽带化、小型化以及多频带/超宽带印刷天线进行了深入研究。作者的主要工作和成果可以概括为以下几点：1.研究了几种宽带套筒天线。首先提出了一种双扼流套结构的套筒天线,很好地解决了单极套筒天线对地板的依赖,对天线的小型化起到了积极的作用。同时提出了一种顶加载结构的开式套筒天线,利用顶部加载降低天线高度,达到小型化目的。由于开式套筒结构不具有旋转对称性,天线水平面的方向图不圆度稍差,考虑天线全向辐射的工作要求,对天线的结构进行了改进,提高了天线物理结构的对称性从而有效地改善了天线方向图特性。2.研究了几种现代移动通信系统中的多频或宽带印刷天线。首先提出了一种顶加载的工作于无线局域网(WLAN)的多频段印刷开式套筒天线。顶加载和开式套筒结构有效地实现了天线多频工作特性。其次,提出了一种共面波导馈电平面开式套筒天线,共面波导中心金属导带以及接地板均采用渐变结构,天线采用开式套筒结构,并加入了一个倒L型寄生贴片,以最大程度展宽天线带宽,实现天线多频工作的目标。还在此基础上提出了一种组合辐射体开式套筒宽带平面天线,辐射体由三部分构成,特殊的辐射体结构使天线获得较宽的工作带宽,可以同时支持WiMAX系统(3.3-3.7 GHz),以及IEEE802.11a WLAN系统。最后提出了一种顶加载共面波导馈电多频平面天线,辐射体上引入两对带状分支线,并且在顶部采用一个可以看作是顶负载的倒置多边形,它有效地减小了天线的尺寸,同时辐射体以及馈线的渐变结构都对天线带宽的展宽起到了积极的作用。对所设计的天线进行了实物测试,实验结果很好地验证了天线良好的辐射性能和实用性。3.对超宽带天线的陷波特性以及极宽带宽的超宽带天线进行了研究。首先,通过在椭圆形印刷单极天线中嵌入缝隙的方法使天线在WLAN频段呈现出较大的驻波系数,即生成了所谓的陷波特性,讨论了缝隙对陷波特性的影响。其次,提出了一种覆盖整个3.1-40GHz频段的超宽带天线,采用在辐射体和地板上开槽的方法展宽天线带宽,讨论了开槽尺寸对天线带宽性能的影响。加工了天线模型并进行了测试,实测结果表明,文中所提出的天线具有良好的带宽和方向图特性。4.对具有单极天线辐射特性的低剖面天线进行了研究。设计了一种工作在基(?)状态的圆贴片天线来替代单极天线以实现单极天线的小型化,采用电磁耦合馈电短路销钉加载以及宽带匹配网络实现宽带工作。考虑到宽带匹配网络的耐功率性和复杂性,又提出了一种工作在基模状态的圆环贴片天线,该天线的渐变馈电结构为其展宽带宽做出了积极贡献,最终在不采用宽带匹配网络的情况下实现了天线超过两个倍频的工作带宽。