本文以宽带全向天线的发展及其应用为背景,研究了常见的全向天线及其实现宽频带、小型化的技术和设计方法,详细介绍了宽带全向天线中的套筒天线的理论和分析方法。结合这些理论和方法设计出了三款宽带套筒天线,一款小型化套筒天线,和一款低剖面宽带全向天线。本文首先介绍了全向天线的理论基础及其发展现状,接着详细介绍了线天线展宽频带和小型化的方法,并且着重介绍了套筒天线的理论和研究现状,设计的新形式的天线着重于天线带宽的展宽、天线的小型化以及低剖面性能。设计的第一款宽带套筒天线为加脊套筒天线,在套筒内壁附加对称的脊可以达到展宽天线带宽的目的;第二款宽带套筒天线为电容片加载天线,在套筒天线内辐射体靠近地板的部分附加电容片可以改善天线高频端的匹配;第三款宽带套筒天线为加载电容环天线,在套筒内壁上横向加载电容环,可以有效地展宽天线在高频端的带宽。接下来本文又设计了一款小型化的套筒天线,这四款天线都具有良好的宽频特性和全向辐射特性。由于低剖面全向天线适合在机载环境下工作,所以本文在第五章设计了一款低剖面全向天线,天线以套筒天线为基础,结合降低天线高度和小型化的诸多方法,实现了天线的宽频工作和全向特性,并且纵向具有很小的电尺寸。根据之前的设计和研究,把第三款加载电容环套筒天线根据设计尺寸加工了实物,并对其进行了测试,仿真结果和测试结果具有很好的一致性。