天线作为无线通信系统的重要组成部分,其应用场景已经遍布我们生活中的各个角落。随着室外基站数量的不断增加,室外通信已经逐步满足了人们的生活需要。但隧道、矿井等环境由于较为封闭,只靠外部基站天线无法对隧道很好的覆盖,因此研究满足隧道通信的天线是具有一定实际意义的。在解决矿井、隧道等环境中信号覆盖问题上,目前有两种主要的解决方案,一种是在隧道或矿井铺设漏泄电缆,第二种则是安装高增益的定向天线。由于漏泄电缆铺设困难,成本较高,因此大部分隧道等环境使用成本较低、安装方便的定向天线进行电波覆盖。目前,隧道中采用的天线普遍是八木天线、对数周期天线等方向性较好的端射天线。传统的八木天线以及对数周期天线因为体积大已经无法满足现在设备的需求,因此天线设计者和研究人员开始了对基于印刷技术的准八木天线与印刷对数周期天线的研究,研究重点在于解决对数周期天线横向尺寸偏大以及准八木天线带宽窄等问题。本文在深入研究大量国内外文献之后,首先分析了八木天线和对数周期天线的设计理论,分别设计了一款对数周期天线和八木天线,然后针对对数周期天线横向尺寸偏大以及八木天线频带窄的缺点,对前面设计的天线分别进行了相应的改进。首先,通过理论计算得到对数周期天线的尺寸参数,并对计算出来的参数进行修正,设计了一款工作频率为1.8GHz-5.5GHz的高增益对数周期天线。在此基础上,为缩短天线横向尺寸,把天线振子末端折合成圆形和方形,最后根据天线性能,选择了圆形的小型化方案,使天线横向尺寸缩短了27.5%。其次,鉴于单极子的馈电结构简单,本文设计了一款以微带馈电的圆形单极子作为有源馈电的印刷准八木天线,其工作频率为2.62GHz-3.69GHz,相对带宽约为34%,在3.4GHz-3.6GHz增益均高于8dB。并且该天线方向性良好,实现了定向辐射。最后,为进一步拓宽准八木天线的工作带宽,本文设计了一款以嵌入式微带馈电的矩形单极子作为有源振子的印刷准八木天线,并且在矩形反射振子上加载了三个支节,从而拓宽了工作带宽,其工作频率为1.89GHz-3.98GHz,相对带宽约为71%,在3.3GHz-3.8GHz增益均高于8dB。同时该天线实现了定向辐射,方向性良好。