现在手机的发展趋势是智能化,超薄化,大屏幕和集成多个通信系统。智能手机的这些特点给用户带来了方便和时尚的同时也给手机天线设计带了了前所未有的难题。而手机电气性能的好坏很大程度上取决于手机天线性能的好坏,因而研究和设计高性能的手机天线具有重要的实际应用意义。本文首先介绍了手机天线的历史、发展趋势和面临的挑战。对手机天线的带宽、Q值、增益以及主板地平面长度对天线的影响进行了理论分析。其次,在天线结构,周围环境对天线性能影响等方面对最常用的两种手机天线形式(平面倒F天线和平面单极子天线)进行了分析对比。对手机天线多频段技术进行讨论,并简单设计了一个平面倒F天线和一个平面单极子天线对部分结论进行验证。第三,针对手机天线面临的挑战,本文设计了两个多频段手机天线。天线设计采用耦合馈电技术,其中一个天线实现了对LTE700/2300/2500/GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100八个频段的覆盖,另一个天线覆盖了除LTE700之外的七个频段。所设计的天线直接印刷在电路板上,具有剖面低,容易批量生产,成本低等优点。最后对所设计的天线进行了加工和测试。实验测试结果和仿真结论吻合良好。最后,针对未来4G网络LTE通信中MIMO技术的应用,本文设计了一个工作于DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE2300/2500五个频段的MIMO手机天线。天线单元面积仅为20×15mm2,两天线具有大于15dB的隔离度。对设计出的MIMO天线进行了加工和测试,测试结果表明天线性能良好。