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随着无线通信设备的多功能集成与设备小型化的需求增长,促进了高频天线朝多频段、超宽带技术发展,此外,日益紧张的频谱资源,更推动了天线在极高频段工作的研究。基于以上需求,本文开展了以下工作:1)提出一种带隙可控的三层电磁带隙（Electromagnetic bandgap,EBG）结构,并基于该结构,设计了一款工作于3.85 GHz和9.7 GHz的双高频EBG平面印刷天线,该天线可应用于民用无线通信设备中。在天线中结合EBG结构,可以实现抑制表面波、减小后向辐射、提高天线增益的目的。传统的EBG结构产生的单一带隙无法满足工作频段间隔较大的双频段天线,因此,多频EBG结构的实现是多频EBG天线设计必须攻克的难题。本文设计了一款由开槽六边形金属贴片、正方形金属片与金属接地面共同组成的三层EBG结构。通过改变两个贴片的尺寸,可以控制EBG结构产生多个工作在不同频段的带隙,从而实现EBG结构的小型化和多频带设计。实测的天线工作在中心频点为3.85 GHz和9.7 GHz,所设计的EBG结构在正向传输系数S21≤-40 dB的标准时,两个带隙的频率范围分别是3.71-3.96GHz（5.3%）和9.66-9.78GHz（1.2%）,该结构使天线在低频点处后瓣辐射减小了20.89%,在高频点处的增益提高了25.7%。2)为解决小型化、超宽带Vivaldi天线（3.1-10.6 GHz）所存在的加工误差容易导致天线阻抗匹配不稳定的问题,本文根据加工厂商给出的实际加工误差数值,在课题组设计的原Vivaldi天线的基础上对其敏感的辐射结构和馈电做了进一步分析和加工调试,提出一种基于电磁仿真软件HFSS的改进天线辐射贴片的结构设计,天线辐射贴片的构造改变,并对仿真与实际加工结果做了对比和分析,最终确定了影响Vivaldi天线性能的主要结构参数。改进后的天线带宽符合设计要求且具有更稳定的辐射性能。该天线可应用于天文观测设备中。3)面向毫米波异物检测（Foreign Object Debris,FOD）雷达的应用,本文设计了一款工作94 GHz的极高频双角锥喇叭天线。该天线基于波导功分器馈电,在传统T型功分器的基础上,通过引入楔形槽和梯形渐变输出端口改善功分器的阻抗匹配(在工作频段内实现了S11<-30 dB)。同时,基于半功率波束不小于10°,探测距离大于5米应用需求,本文所设计的天线采用定向性强和增益高的角锥喇叭天线。天线和功分器一体化设计,通过引入1/2波长波导管实现输出端相位180°变换使得两个端口输出电磁波相位相同以及90°的波导弯头使得T型功分器两个输出端口安装的天线的口面朝向同一侧,并采用3D打印技术,将天线和功分器一体化加工。实验数据显示,在10m的测试距离内,雷达系统能成功定位出三面角反射器的位置,证明了所设计天线的有效性。