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随着通信及测控技术的不断进步，天线正朝着小型化、多频带、适应性强的方向发展。介质天线作为一种新型天线，由于其具有体积小，结构简单，效率高，成本低等优点得到广泛应用，本文对双频介质天线及耐高温介质天线进行了深入的研究和设计。本文研究的主要内容与所涉及的创新点主要有以下几个方面：1.设计了一款双频介质谐振器天线。通过激发介质谐振器多种谐振模式来实现双频效果。首先，根据电磁数值计算方法由工作频率估算介质谐振器的尺寸，天线用两条耦合缝隙分别激励谐振器的HEM111模和HEM113模；然后，使用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS对天线的馈电结构及谐振器尺寸进行仿真优化；最后对设计的天线完成实物加工并测试。测得天线在1.95GHz~2.12GHz和2.32GHz~2.45GHz频段内回波损耗小于-10dB，覆盖TD-SCDMA和WLAN频段，天线在2GHz，2.4GHz处最大增益大于4dBi，E面、H面半功率波束宽度（HPBW）均大于60°。2.针对第一款天线方向图不对称的问题，改进馈电结构，使用单个缝隙同时激励相同尺寸圆柱介质谐振器的HEM111模和HEM113模，为了获得较强的耦合度增加天线带宽，将耦合缝隙置于谐振器磁场最大处，即中心位置，该馈电结构由于激励点处在谐振器正中心位置，因此可以获得对称的辐射方向图。对天线进行优化设计并完成样品的制作与测试，测得天线在1.7GHz~2.15GHz和2.3GHz~2.48GHz这两个频段内回波损耗小于-10dB，覆盖所有3G及WLAN频段，在1.8GHz，2GHz，2.4GHz处天线最大增益大于6dBi，E面、H面半功率波束宽度（HPBW）均大于60°，且天线的辐射方向图具有良好的对称性。3.提出一种新结构耐高温介质天线，用该结构设计了工作于C波段和Ka波段耐高温天线各一款。天线本体采用介质材料，与传统采用隔热天线罩设计的耐高温天线不同，本文将天线本体埋藏于隔热材料内，把隔热材料作为天线辐射体的一部分与天线本体协同仿真，此设计能有效改善天线的隔热性能和抗震性能。本文中C波段天线用介质波导对矩形介质谐振器馈电，Ka波段天线用方向性强的介质棒天线通过空间耦合的方式对悬置于其上方的圆柱形介质谐振器馈电。利用电磁仿真软件Ansoft HFSS对两款天线进行了仿真设计和优化，并加工实物样品，对天线进行常温和高温环境下电性能的测试，测试结果表明两款天线均具有符合要求的宽波束特性，天线能在1000℃以上的温度下长时间正常工作。