移动通信技术的发展日新月异,促使各类通信设备不断地迭代升级。手机作为当今社会中最为常用的移动通信设备,在近些年的研究中受到了广泛的关注。虽然手机等移动设备的天线技术在不断进步,但由于进入5G时代,由于毫米波的特性,5G手机的天线在传输信号时容易受到路径损耗的影响,这使得天线仍需要进行改进。此外,应用于手机上的微带天线的工作带宽较小,较难同时满足兼容不同国家5G工作频段的需求。因此本文针对上述现状,针对毫米波宽带天线进行深入的探索研究,设计了一款可以适用于手机等无线设备的低剖面宽带微带天线。本文的主要工作包括:针对传统的微带贴片天线,针对微带天线设计,本文首先详细论述微带天线的理论知识,对微带天线的馈电方式、等效分析模型等相关理论进行介绍。并在此基础之上,对如何扩展天线带宽的理论进行研究和探讨。基于上述探究,本文提出了一种低剖面宽带微带天线结构。天线的整体结构由传统的矩形微带贴片延伸得到,包括微带馈电线以及矩形辐射贴片。通过在矩形贴片上进行开槽,以及添加寄生贴片的方式,该天线的工作带宽相比传统的微带贴片天线得到了数倍的提升,经过验证,本设计天线的工作带宽为27.7 GHz至51.2 GHz。天线的最大增益可达7.8 d Bi。随后本文介绍了利用基于上述天线组成的天线阵列。为了弥补毫米波在传输时的路径损耗,在手机的两个长边框上各集成了一个1×4的阵列,经过CST仿真软件的仿真优化后,制作了相应的天线阵列实物原型,并实际测量了天线阵列的各项性能参数。最终天线阵列的带宽也可以23.5 GHz,相对带宽为59.57%,且各单元之间的隔离度均高于15 d B。此外还分析了天线阵列的方向图,可以看出多个工作模式下天线可以覆盖大部分的方向角。本文所设计的天线及其阵列如有如下优势:低剖面,小尺寸,大带宽以及高增益,因此具有应用于未来手机等移动通信设备的可能。