随着用户对无线网络需求的日益增加,无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)系统已经变成人们生活中不可或缺的一部分。相对于WLAN系统,全球微波互联接入(World Interoperability for Microwave Access,WiMAX)系统具有更高的传输速率和更远的传输距离。如果能把WLAN和WiMAX这两个系统有效结合,则会实现更大的应用价值。天线作为WLAN/WiMAX通信系统的转接口,在整个系统中起着不容小觑的作用。此外,随着电子设备的集成化,迫切需要小尺寸的天线。零阶谐振(Zeroth-Order Resonance,ZOR)天线的出现为解决天线的小型化提供了新思路,因此近年来备受关注。本文主要围绕零阶谐振天线的小型化、多频段和宽带化展开研究,具体完成的工作包括以下几个方面:(1)设计了一种基于零阶谐振的2.45GHz/3.5GHz/5.6GHz三频天线。该天线在5.6GHz单极子天线结构基础之上,通过加载具有虚拟接地结构的零阶谐振单元,在2.45GHz处增加一个新的谐振频率,进一步加载一个3.5GHz对应的λ/4辐射分支,实现三频带工作。所设计的三频天线在三个频段内具有良好的阻抗匹配特性,并完全覆盖了2.45GHz/5.6GHz的WLAN工作频段,但是3.5GHz的带宽太窄,无法满足WiMAX系统的应用需求。为此提出一种共面波导馈电的零阶谐振天线,通过采用高阻抗线接地,提高了中频段带宽,实现了 WLAN和WiMAX频段的完全覆盖。(2)设计了一种小型化宽频带零阶谐振天线。该天线采用非对称接地弯折线结构不仅拓展了天线的带宽,还实现了结构小型化。同时通过加载阶梯电容结构实现了 3.3～4.9GHz频段的良好匹配。此外,该天线实现了很好的全向辐射,辐射效率达90%以上,可应用于WiMAX无线通信系统中。(3)设计了一种工作带宽为2.76～13.4GHz的超宽带零阶谐振天线。天线通过三单元复合左/右手传输线级联结构和加载开口谐振环,实现多个谐振模式并存,并通过将不同谐振模式相互结合,实现带宽展宽。此外,该结构通过在谐振环上开环形孔实现并联接地作用,消除了探针接地带来的不准确性并提高了设计灵活性。