随着当前第四代无线通信技术的到来,人们对于信息传输高速化,信息容量最大化的要求越来越高,故此毫米波技术受到了人们的热切关注。片上集成天线是毫米波技术的一个重要应用,传统的片上集成天线大都采用CMOS工艺,但由于硅衬底具有高介电常数和低电阻率的固有缺点,导致了CMOS工艺下的片上天线普遍存在辐射效率不高的现象。故此本文将利用新型工艺——磷化铟(In P)工艺设计60GHz频段上的片上集成天线。并且应用了人工磁导体(AMC)技术进一步提高了天线的辐射效率。本文主要在以下几个方面做出研究:1)对CMOS工艺和In P工艺进行了深入地调研,熟悉了CMOS工艺和In P工艺各层的结构和工艺制作技术。2)设计了基于新型In P工艺的片上偶极子天线。我们分别在In P工艺和SMIC 0.18-um CMOS工艺下集成了最经典的偶极子天线,通过电磁仿真软件HFSS 13.0的计算分析,成功地得出了In P工艺下片上偶极子天线的带宽和增益与CMOS工艺相比,都有一定的提高的结论。3)设计了几款不同形式的人工磁导体结构。我们通过电磁仿真软件在单个人工磁导体单元周围设置边界条件,来模拟无限大周期的人工磁导体,成功地设计出了标准十字形,正六边形,雪花型和工字型的人工磁导体结构。4)研究了基于新型人工磁导体的不同周期排列和布置下的片上偶极子天线设计。通过已经设计出的人工磁导体结构,我们分别在“雪花型”和“工字型”人工磁导体下设计片上偶极子天线。通过对人工磁导体的不同周期排列,我们得出了增大天线电流方向和减少垂直电流方向的人工磁导体数目能提高天线的辐射效率的结论。5)基于In P工艺和AMC技术设计了一款新型的片上圆极化天线。在证实了新型In P工艺的优势和人工磁导体的性能后,我们针对当前圆极化天线的普遍应用,在In P工艺下设计了一款新型的环形圆极化天线。并且通过引入人工磁导体技术,进一步提高了天线的增益。本文所设计的圆极化天线具有体积小,带宽大,增益高,并且极化方式方便调整的优点。