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天线作为无线通信系统中的重要部件之一，其性能好坏直接关系到系统的通信质量。无线通信技术的飞速发展对终端天线提出了更高的要求，天线的小型化和双频在近几年受到特别的关注。
本文首先介绍了微带天线和单极天线的基本原理和特点，并对计算电磁学中常用的数值计算方法做了总结和分析。
本文重点用矩量法分析了气球升空天线，同时对双频平面倒L天线做了改进，提出了用于无线局域网的C形双频天线和立体m形单极天线。
目前，短波无线通信系统中用到的天线多是单极天线，由于短波的波长较长，因此单极天线的尺寸很大。为了适应天线小型化以及天线与短波无线通信平台共形的要求，气球升空天线应运而生。气球升空天线主要由特制气球以及充放气装置组成：将原来棒状的天线振子改用金属导带来代替，并采用金属涂层的工艺将金属导带涂于特制气球的内部；特制气球通过软性气管与充放气装置连接，通过对气球进行充气和放气实现对天线的利用和回收。矩量法是一种分析线天线的经典的方法，它将天线的内外问题统一于天线上面的电流分布。将矩量法应用于气球升空天线的分析，首先求解气球升空天线各条金属导带上面的电流分布，进而可以研究气球升空天线的阻抗特性和辐射特性。
双频平面倒L天线的主要组成有两部分：水平部分和垂直部分，通过改变水平或者垂直部分的形状和尺寸可以改变双频平面倒L天线的两个谐振频率以及它们的频率比。新提出的双频平面倒L天线通过改变天线的水平部分的形状来控制该双频天线的频率比。改进的双频平面倒L天线采用圆边贴片，可以使天线的辐射边的长度固定，固定辐射边长度可以使天线的馈线设计更加简单。实验结果表明：该天线在两个谐振频率上都具有较好的阻抗特性和较好的宽边辐射特性，适合用于双频无线通信。
用于无线局域网的C形双频天线的设计采用延长电流路径与多个谐振单元相结合的方法。天线主要有两个正交的“C”形单极子组成，因此天线具有两个端口并且具有分集的功能。天线的两个端口采用微带线进行直接馈电，天线的接地部分进行了优化设计用来降低天线的两个端口之间的耦合度。通过测试得到的结果可以看到，在天线工作的两个频带内，天线两个端口间的耦合均小于—25dB。
立体m形单极天线是在平面m形单极天线的基础上提出来的。该天线采用CPW馈电，m形的结构使得天线有两条电流路径。两条电流路径形成了两个靠近的谐振模式，通过这两个谐振模式的耦合使得天线的带宽展宽。相对于平面m形单极天线而言，立体m形单极天线占用更少的面积。