随着通信领域不断发展,对天线的性能要求也越来越高。拓展天线带宽的方法很多,但是大多数都有其局限性,或者不能够明确从物理上洞察天线的辐射原理。本文将对基于模式分析的宽带天线设计方法进行阐述和讨论,并基于此完成了几款宽带天线设计。文中基于经典特征模理论对天线端口特性进行了研究,并将串并联谐振和模式谐振的关系作了分析。并联谐振就是多个模式相互作用发生的谐振现象。而串联谐振就是单个模式谐振的结果。这些论述通过分析偶极子和探针激励的微带天线得到印证。在天线设计部分分别对三种天线进行了分析、设计和实验验证。分别是四端口车载天线,层叠形式的微带双极化天线和交叉偶极子形式的双极化天线设计。分别从模式谐振频率,特征电流,特征场和端口特性分析了天线结构及其谐振特性。对天线的辐射机理和设计思路进行了相对清晰的物理意义描述,并收到了较为理想的性能效果。总之,本文通过对特征模理论和天线端口谐振特性的研究,将特征模理论和天线设计进一步结合了起来。通过分析设计出了一款四端口天线和两款宽带双极化天线。结果证明通过特征模理论,宽带天线设计可以有效的通过多模天线的理论进行分析。与传统的方法不同,这种模式分解理论为金属天线设计提供了通用的有效方法和途径。