第五代移动通信（5G）中对更高数据速率的需求日益增加,传统的Sub-6 GHz频谱资源紧缺,无法满足无线通信系统对高容量和高数据吞吐量的需求。毫米波频段具有宽频谱带宽,毫米波功率放大器有源集成天线（Active Integrated Antenna,AIA）设计可以提供更好的性能,并且具有成本低和尺寸紧凑等优势。为了进一步减小互连损耗,满足系统小型化、集成化的需求,封装天线（Antenna-in-Package,AiP）也成为了当今研究的热门课题。本文结合科研项目选题,以结构简单、易于集成的微带贴片天线为基础,开展毫米波有源集成天线和封装天线的研究与设计,论文主要工作如下:1.基于毫米波频段对高增益的需求,设计了一款毫米波2×2微带贴片阵列天线,该天线的-10 dB带宽覆盖了 n258（24.25-27.5 GHz）频段,具体阻抗带宽为23.40-27.87 GHz,最高增益为12.1 dBi。并以此为基础,提出了一款有源集成结构,射频功率放大器芯片输出的射频信号通过直接电磁耦合馈到辐射贴片上,在射频功率放大器芯片与外部天线之间实现较低损耗和带宽扩展。通过仿真和实测对比,其阻抗带宽相比无源天线的有较大的扩宽,具有良好的辐射性能。2.提出了一款基于金丝键合互连的有源集成2×2阵列天线。首先,对上述2×2毫米波微带阵列天线进行小型化处理,并利用场对消去耦的方法在贴片单元间引入矩形开槽去耦结构抑制互耦,最终设计的2×2阵列天线尺寸为0.957λ0 ×1.130λ0× 0.044λ0。其次,利用金丝键合技术实现裸片与天线之间的互连,构成了有源集成天线,并对其进行互连匹配网络的设计分析,较好地实现了金丝键合线的互连匹配。最后,对AIA进行了仿真与实测,其-10 dB阻抗带宽为26.7-28.2 GHz,最高增益为26.35 dBi。3.提出了一款基于eGFO工艺的毫米波封装天线。天线由天线层、玻璃封装层和PCB层组成。天线馈电采用临近耦合的方式实现,芯片与天线是通过玻璃过孔实现信号的互连,把芯片输出的射频信号输送到天线馈线上,进而耦合至矩形贴片,使得矩形贴片向自由空间辐射能量。天线层与玻璃封装层之间采用地板进行分隔,有效减小了两者间的电磁互耦效应。芯片的地板、天线地板和PCB地层连接成一个整体形成共地,保持了一致的公共电平、等电势。该天线的-10 dB带宽覆盖了 n258（24.25-27.5 GHz）频段,具体阻抗带宽为24.22-27.52 GHz,最高增益为7.32 dBi。