随着5G时代的到来,智能家居、智能制造、无人驾驶等技术都需要对空间、物体进行精确计算,才能实现其高效安全的应用,同时也对导航定位的精度提出了更严格的要求。但导航系统工作频段较低,导致相应的天线尺寸较大,因此实现天线小型化是当前研究的一大难点。除此之外,5G大背景下传统的天线形式已经很难满足现代高科技的应用,可穿戴设备的广泛应用吸引了学者们对可穿戴天线研究的目光。由于其特殊的应用场景,也对天线提出了更高的要求,当前对这一领域的研究主要集中在可弯曲的柔性天线或者尺寸较小的纽扣天线。本论文基于卫星导航系统工作频段展开了两种不同类型天线的研究,论文主要工作概括如下:1.针对全球定位系统和北斗导航的应用,设计了一种小型圆极化微带贴片天线。该天线由顶部贴片、底部贴片和威尔金森功分器组成。威尔金森功分器同时给两个顶部贴片和底部贴片馈电,使得两个贴片向后向辐射的左旋极化波相互抵消,减小了天线的后向辐射,同时两个贴片向前向辐射的右旋极化波相互叠加,提高了天线的前向增益,最终所提出的天线在GPS L1和北斗B1波段以右旋圆极化方式工作,前后比约为14d B,天线整体尺寸仅为50×50×12mm3。2.针对导航通讯功能,提出一种集成在织物上的双频双极化共面波导天线,可同时应用于GPS和WLAN频段。首先设计一个具有双频特性的天线,然后通过引入微扰枝节实现天线在GPS L1频段的圆极化,再对实现圆极化的天线进行优化仿真,最终所设计天线可以实现GPS L1频段的圆极化工作以及WLAN频段内的线极化工作。并对天线进行了鲁棒性分析,沿不同方向弯曲天线,观察其特性变化不大,验证了天线的可靠性。由于共面波导天线后向辐射较强,安装在人体上耦合很强,超过了国际上对比吸收率的要求。为了减小所提出天线的后向辐射,使其可以安全地穿戴在人体上,设计了具有同相反射相位特性的人工磁导结构加载至天线下方,在不改变天线工作特性的前提下减小天线后瓣。文中分别设计了三种工作在不同频段的超材料单元,将其分别加载至共面波导天线的下方,通过调整人工磁导体结构距天线的距离保证集成后天线的阻抗匹配特性。并进一步建立人体模型,将集成结构置于人体上方,仿真计算其比吸收率,符合国际标准。因此,所设计的加载人工磁导体结构的天线可安全地应用在人体穿戴领域上。