随着移动通信业务向多样化和个性化发展，移动终端集成的功能越来越多，如何实现小型化、多频带、宽频带的移动终端天线日益成为天线工程领域的重要课题。分形因为具有空间填充性和自相似性而成为天线小型化、多频带、宽频带的新技术，也是近年来天线技术研究的热点。 本文首先系统综述了分形的定义、分形结构的生成以及分形结构在天线设计中的应用，重点分析了不同分形阶数和迭代因子对Minkowski分形贴片天线谐振及辐射特性的影响，分析了Minkowski分形贴片天线的多频特性。在此基础上，本文提出了一种改进型短路探针加载Minkowski单极子天线，分析了介质参数、分形阶数、极子高度等参数对改进型Minkowski单极子天线谐振频率和输入阻抗的影响。 其次，本文讨论了Koch分形对天线尺寸的缩减作用及：Koch单极子的多频特性，并首次将Koch分形用于极化分集天线的设计，从数值仿真和实验两方面分析了Koch分形极化分集天线，实验与仿真结果比较吻合。分析结果表明，Koch分形用于极化分集并采用微带馈电方式，可使端口包络相关系数远小于0.5，有良好的分集性能，能对抗移动通信信道的多径衰落。 本文还创新性地提出可产生多频和宽频的新型。PIFA(Plannar Inverted-F Antenna)天线，并详细分析各参数对天线的回波损耗、输入阻抗等性能的影响。该新型PIFA天线采用在接地板开缝和相邻谐振点融合的方法实现多频、宽带和小型化。