随着现代无线通信事业的发展，卫星导航定位系统在国防工业中以及人们的日常生活中发挥了越来越大的作用，因此世界各国都在研制发展自己的卫星导航系统。随着系统应用要求的不断提高，卫星接收机的整体性能在不断提高，而天线是接收机系统中关键部件，天线自身性能的优劣对整个系统的影响至关重要，为了满足系统日益提高的对卫星接收机的要求，天线正向着小型化、多频带以及集成化的方向发展。本文针对北斗卫星手持终端为工程应用背景，借鉴和总结了前人的设计经验，设计了三频层叠式微带天线，并创造性的对多层PCB工艺的四臂螺旋天线和基于LTCC工艺的四臂螺旋天线展开研究以及设计工作，本文研究内容主要分为以下几个部分：首先介绍了微带天线和四臂螺旋天线的基本理论以及分析方法，讨论分析了微带天线小型化技术，同时分析了四臂螺旋天线设计方法和小型化技术。根据单馈法以及双馈法实现圆极化的工作原理，设计完成了覆盖B3，L，S频段的三层层叠式微带天线，通过实验室现有条件进行手工组装调试从而大大降低了多频段微带天线的设计加工成本并取得了良好的效果，此款天线可应用于手持终端以实现定位和短报文通信功能，为北斗二代多频天线提供了一种低成本的产品化的借鉴。另外，针对手持接收设备对天线日益小型化和集成化的要求，基于介质加载四臂螺旋天线对于天线小型化改善的思路，设计完成了一种新型的基于多层PCB工艺的四臂螺旋天线，天线成品法向尺寸只有7mm且性能稳定可靠，与介质加载类型的螺旋天线法向尺寸过大的典型三维结构而言，创造性地将传统三维结构的四臂螺旋天线设计成准二维的平面的结构，同时天馈系统一体化集成度高，成本低，可靠性高，对于改善传统四臂螺旋天线体积过大不易系统集成以及加工困难一致性差等缺点提供了一种可靠的解决方法，同时为北斗卫星终端导航天线提出了一个新的设计思路。最后，在多层PCB工艺四臂螺旋天线的设计原理和思路的基础之上，结合LTCC技术设计了基于LTCC工艺的四臂螺旋天线并对这种结构的天线的相关参数进行了研究初探。设计的天线的三维尺寸为40mm×40mm×2.6mm，实现了小型化的同时对四臂螺旋天线的平面化和集成化研究具有重要的参考价值，同时对于探索出适用于日益小型化集成度高的手持设备天线解决方案具有重要的创新意义。