随着电子产品的不断发展,一个产品所具有的功能越来越多,而在消费电子领域人们对产品要求越来越轻薄。这样,在有限的空间中的电子元件变得越来越密集。天线是通信系统中不可缺少的元器件,且难以集成在芯片上。在射频前端有滤波器,天线,放大器的多种器件,研究如何将不同功能射频器件集成在同一种结构上可以减小整个射频前端器件的数量,节省成本,是近年来的一个研究热点。同时,在大规模的天线阵列中往往需要复杂的馈电网络,将天线与馈电网络进行一体化设计可以降低天线阵列的复杂度,减少馈电网络的使用,还可以使阵列的结构尺寸变得更紧凑。本研究工作的研究方向是以天线为中心,研究天线与滤波器、馈电网络及其它器件的整合,如滤波天线、带天线功能的无线充电线圈、栅格天线阵列和微带缝隙天线阵列等等。滤波器和天线都是在射频前端中广泛应用的器件,天线接收信号以后往往需要滤波器进行滤波。本文首先介绍了一种结构紧凑的滤波天线。由阶梯阻抗对称振子和阶梯阻抗寄生单元组成的滤波天线不仅可以增加天线的带宽,还可以将高次谐波往高频移动。同时天线的馈线也设计成低通滤波器,进一步抑制谐波。本文研究设计的滤波天线的辐射频率在2.5-3.3GHz,并且10dB的带外抑制电平可以到4.8倍中心频率处。无线充电技术也是近几年兴起的一个热点,并且已经应用于智能手机中。在许多消费电子设备中,除了无线充电功能外,还需要各种天线来进行无线通信。本文研究了一种天线与无线充电线圈进行集成的技术,将天线这种辐射体嵌入到无线充电的接收线圈中,使一个无线充电的接收线圈可以同时实现两种功能。在输出端用一个射频开关进行切换,控制线圈工作在不同的状态中。本文最后还对天线与馈电网络的集成进行了初步的探讨。提出了一种宽带栅格天线阵列,并对其阻抗带宽进行优化。栅格天线的馈电网络和辐射单元是一个整体的结构,无需再额外设计馈电网络。同时,还提出了一种宽带双极化微带缝隙天线阵列,辐射单元和馈电网络都在同一块PCB板上。最终的天线阵列和馈电网络都在同一块PCB板上完成,这种天线阵列具有宽带、方向图稳定、二维平面结构等优点,有广泛的应用前景。