随着全金属边框手机的流行,手模是影响手机天线性能的关键因素之一,主要通过吸收和反射去降低天线效率,改变辐射远场。迄今为止,针对手模的相关理论分析和提出降低手模对天线影响的系统方法的相关文献较少。本研究利用特征模理论(Theoryofthecharacteristicmode,TCM)研究了手模对天线的影响大小与天线的辐射方向之间的关系。首先,本研究提出了一个典型单极子加载的金属边框手机天线,仿真了其在自由空间和有手情况下的远场图。然后,分析该天线结构的模式,通过计算加入手模前后各个模式的权重系数,将加入手模前后的天线远场映射到模式远场上,模式的权重系数表示该模式对天线辐射的贡献,进而通过对比有无手模的权重系数变化,发现沿金属边框手机天线长边辐射较大且在垂直地板方向辐射较小的模式受手模的影响较小。最后,根据这个结论,本研究基于原天线结构设计了一个在垂直地板方向辐射较小的手机天线,与相同馈电位置的参考天线对比,该天线加入左手和右手后的效率分别提高了4.1dB和6.3dB。同时测试了加手后的手机天线,实测结果和仿真结果基本吻合。此外,本研究还基于漏波天线(Leaky-waveantenna,LWA)设计了一个应用于手机的多天线系统,12个毫米波LWA被放置在手机的边框上,与传统的毫米波手机天线不同,该天线系统不需要相控阵或复杂的馈电网络。本研究设计了两种-1阶空间谐波辐射的LWA,一种是矩形LWA,另一种是阶梯形LWA,它们的主瓣在同一频带上指向不同方向,把两个LWA交错的放置同一个SIW上,可以形成一个LWA对,能够在不影响天线性能的前提下减小天线体积。该天线系统覆盖带宽为26.8-28.3GHz,覆盖效率为50%,增益达到5.4dBi,与文献中的相控阵天线相比,该天线系统的性能有所提升。由于采用分布式布局,该天线系统受手模和集成在手机中的其他附件影响较小。该天线系统还在不添加其他结构的基础上集成了一个工作在Sub-6GHz频段的天线,手机天线短边框作为该低频天线的辐射器。将整个天线系统搭建在手机外壳上,实测结果与仿真结果吻合较好。