天线是当今通讯领域的重要一环设计。2020年作为5G通讯的发展元年,万物互联的时代也将随之开启,天线的多功能多样化的需求也日益强烈,在通信技术日新月异的时代背景下本文提出了“一线多用”的多结构天线设计方案,即一个天线实现多个天线的功能设计。在日趋多样化的天线设计的今天,天线的发展面临越来越多的挑战,以当前天线的方向性探索为例,不仅需要全向性多方位的接收天线,更加需要定向的超增益的天线设计。根据基本的电磁理论,天线的带宽、增益、全向性在大多数时候是不可调和的设计参数,优化一种往往需要牺牲其他性能为代价,本文意在找到一种可以同时提高天线的多项参数的方法,致力于全方位的提升天线的各项性能,这就意味着在天线设计中不仅需要运用成熟的天线优化技术,更需要创新式的结构设计来满足这一要求,本文在此基础上提出了多结构折叠式的天线设计方法。本文从单极子天线的设计,Bowtie天线设计,电磁边界条件,电磁耦合等基础理论出发,设计了两种基于折叠设计的不同特性的新型天线结构。本文主要涉及的问题为改善传统的单极子天线其带宽相对较窄且增益相对较低的缺点,改善传统的Bowtie天线提高其辐射的方向性系数和增益,并且在两类天线的设计中寻找一种能够同时结合这两种天的优良特性的结构。最终设计了一种扇形单极子与Bowtie天线的结合的多结构天线,并利用电磁反射理论,多结构的加载设计以及电容耦合等改善其带宽,开槽设计调节天线频点、增益等各项参数。结合已知的折叠结构设计了另外一种工作在5G频段的折叠天线结构,该设计使得天线在折叠前后工作在不同频段,天线在高低频的工作状态下分别表现出不同的工作特性。本文的主要工作如下:1、基于单极子天线的设计理论,综合分析各种超宽带设计技术,设计了一种扇形单极子天线。通过加载等结构设计,改善其在各个频段的阻抗匹配设计,并基于电磁边界理论,设计了一种显著改善天线特性的结构,该结构对于折叠前对于天线展开前的天线特性影响较小,而对展开后的天线特性影响较大,同时分析不同角度及反射式结构对其性能的影响。2、基于Bowtie天线和电磁反射理论,设计了一种多频段定向的高增益天线,该结构是在原有的天线结构之上变形设计而成,并且利用电磁边界条件的相关理论设计方案,使得新增结构在尽可能小的影响原结构的基础之上,改善天线的频点,回波损耗等各项参数,并结合抛物面天线的相关理论改善其各项性能。3、结合2种天线的特性,设计了折叠式的天线结构,在两种结构之间反复调节达到一种微妙的平衡,且可能的设计简单实用的折合结构,从而设计出一种集超宽带,超增益,全向性和小型化与一体的天线设计方案。4、设计了一种天线折叠分频工作的全新天线,即利用折叠前后的辐射特性的不同使得天线折叠前后分别工作在低频与高频。主要利用近场耦合再辐射提高天线的辐射效率设计思路,同时结合宽带天线的设计方法,提高天线的工作带宽。