在过去的数十年中,全球的电子通信产业的发展势头迅猛,在全球第四代通讯系统广泛商用的背景下,全球正在积极推进第五代通讯系统的发展。天线作为无线通讯中的关键一环,负责向空间中辐射以及从中接收电磁波,其设计的优劣对于整个通讯系统的表现均有极大的影响。为了满足人们对于信息传输速度越来越高的要求,移动终端设备需要支持更宽的频带以及多天线系统。智能手机作为移动终端中最具有代表性的设备,早已广泛而深入地融入人们的生活之中,其天线设计一直受到了大量研究人员的关注。近年来由于智能手机向着多制式发展,留给设计人员的可利用空间减小同时要求容纳更多的天线,因此手机天线设计难度日益增加。在此背景下,研究满足多频段要求的小净空手机天线是具有重要意义的。在这篇论文中,首先对移动终端中手机天线的研究背景和意义进行了阐述,并概述了手机天线目前的研究现状。随后介绍了手机中天线的常用形式、支持多频段和宽带设计的技术方法,以及支持多输入多输出系统(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)的困难与收益。最后基于上述技术进行了实验研究,设计了三款支持多频段的小净空智能手机天线。在本文的第三章中,设计了一款八频段小净空耦合环天线,该设计使用L型枝节进行耦合馈电,借助集总元件匹配电路调节匹配并拓展带宽,通过对天线结构进行弯折达到小型化的目标,天线支持低频698-960MHz和高频1710-2690MHz的频段操作。天线剖面高度仅5mm,地板净空8mm,具有结构简单,占用空间小的优点,满足塑料外壳手机的多频段通讯要求。在本文的第四章中,提出了一款基于匹配电路的七频段金属边框手机天线设计。应用了基于集总元件匹配网络的多分枝技术,使作用于高低频的辐射结构可以各自独立,解决了结构间不期望耦合的问题。在1mm净空下仅需使用很小的系统电路板周围空间,并且天线结构十分简单,对匹配电路的设计思路与作用机理进行了详细说明。设计经过加工实测,对于全面屏时代手机而言,该设计具有极大的竞争力。在本文的第五章中,提出了一款适用于金属边框手机的2×2MIMO天线。天线仅需占据系统电路板宽边1mm的极小净空,可以支持7频段,并未使用任何窄边空间。低频端口使用匹配电路拓展带宽,高频端口使用耦合馈电技术改善匹配,为5G时代手机多天线布局提供了新的解决方案。