随着现代通信快速发展,人们对通信系统的质量要求越来越高。性能好的通信系统意味着人们在通讯过程中享受更好的通信质量和更快的通信速度。根据香农公式C=B log2（1+S/N）,在信噪比一定的情况下,增强系统的带宽可以实现通信速率的提高,因此研究具有更宽带宽的射频器件是意义重大的。低损耗、高辐射效率、高增益天线一直研究者们研究热点,这些特点是保证通信系统质量的前提。在保证通信系统的性能的情况下,研究者通常会将关注点放在如何将器件小型化、集成化,比如将天线和滤波器集成滤波天线可同时实现滤波和发射接收信号功能、不增加体积利用多模实现宽带的方法。射频器件作为无线通信系统比较关键一环,占了系统比较大的一部分体积。因此射频器件的小型化、集成化可以使整个无线通信系统的体积大大减少。本文提出了三个结构,首先采用仿真软件CST进行建模分析,并加以适当的理论计算,最后进行加工测试,验证了本文所提出的设计方法和思路的有效性和正确性。首先我们通过在一个金属腔中同时使用TE₀₁₁,TE₁₀₁和TM₁₁₀模式中的三种谐振模式,提出了一类三工三频背腔缝隙天线。可以通过改变馈送槽的位置来激励这三种谐振模式,而无需在腔内添加任何额外的部件。通过在腔体表面开单个辐射槽,实现了单频带三模背腔缝隙天线。通过在腔的三个侧壁处打开三个缝隙,在三个不同的中心频率下实现具有三个辐射方向的三工背腔缝隙天线。此外,可以通过使用相同的矩形腔体调换单个缝隙天线和三个输入端口来形成三个频带天线。最后,制造并测试了三工背腔缝隙天线原型和三频背腔缝隙天线原型。测试结果与模拟结果吻合良好,表明了所提出设计的可行性。然后提出一种具有高增益的圆极化（CP）背腔缝隙天线。所有提出的天线都在单个矩形金属腔体中实现。在该腔的底侧开一个槽作为馈电缝隙,以激励两个正交谐振模式。然后在馈电槽的相对侧开一个缝隙天线以辐射电磁（EM）波。在没有原始天线的尺寸增加的情况下,增加两个缝隙单元实现双元件阵列可以实现是天线增益增加3dB实现改善辐射增益。最后,制造两个CP背腔缝隙圆极化天线并进行测试,以对所提出的设计方法进行实验验证。测量和仿真之间的良好一致性表明了所提出的背腔缝隙圆极化天线的可行性。最后提出了一类带宽增强的全金属背腔缝隙天线。该设计由三个谐振模式构成。它们分别由两个谐振窗口和一个谐振腔体产生。因此,使用单个腔体就可以实现三种谐振模式。通过使用该谐振窗口,所提出的腔体天线在-10dB以下的分数带宽有20%。据作者所知,提出的滤波天线在已发布的全金属背腔滤波天线中实现了最宽的分数带宽。此外,提出的五个模式滤波天线还可以进一步将-10 dB分数带宽扩展到24%。最后,制造一个三模的滤波天线原型并测试验证所提出的设计方法。测量和仿真之间的良好一致性表明了使用谐振窗口方法提出的宽带全金属滤波天线的可行性。