随着5G移动通信时代的到来,毫米波在通信系统中的应用正变得越来越广泛,而具有优异性能的毫米波天线是毫米波通信系统中不可或缺的部分。毫米波具有频谱宽、波长较短使得所需的天线尺寸较小等优点,是无线通信的理想频段。包括5G通信系统在内的毫米波移动通信设备目前正朝着宽带和高度集成的方向发展,这就要求毫米波天线要和毫米波系统的其他部分（如芯片、封装、基板和机壳等）集成来实现集成天线,以便提高系统集成度。本文针对5G移动通信的需求,研究并设计了3款工作在5G毫米波频段（24.25-29.5GHz）的集成天线,主要的研究内容如下:1、毫米波封装基板分布式天线研究。提出了封装基板分布式天线的概念,并设计了一款工作于毫米波频段的封装基板分布式天线。该天线通过将天线结构分布于封装和基板,将封装和基板间的互连变成天线内部的电磁耦合,从而避免导体互连,降低天线的损耗。根据应用场景的要求,在不改变封装上天线激励结构的前提下,改变基板上辐射结构的设计来改变天线的方向图和增益等性能,以便满足不同应用的要求。从而降低了毫米波集成天线的设计周期和成本,同时实现封装设计的复用。基于相同的封装激励结构,完成了两款具有不同方向图的5G毫米波频段（24.25-29.5GHz）封装基板分布式天线的设计、加工和测试。2、基于串馈寄生贴片阵元的毫米波相控阵研究。该相控阵采用串馈贴片阵元结合基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）开缝从列单元中间馈电,降低毫米波相控阵的馈电网络损耗,且保证纵向平面指向波束。在串馈单元间放置寄生贴片,构成列单元,从而降低纵向平面副瓣电平、引入谐振来展宽阻抗带宽。基于该列单元构成4列单元的一维扫描相控阵,该款相控阵使用多层PCB基板集成工艺实现,可覆盖5G n257频段（26.5-29.5GHz）。对样品进行加工和测试,结果显示其在带内具备较强波束扫描能力。3、基于串馈U形准贴片阵元的毫米波相控阵研究。设计U形准贴片阵元,以减小横向平面口径来展宽横向波束宽度,同时保证阻抗带宽。在U形准贴片上加入短路点增加谐振点,展宽了工作带宽。利用中心馈电结合串联馈电,降低毫米波相控阵的馈电网络损耗,且保证纵向平面指向波束。基于该列单元构成4列单元的一维扫描相控阵,该款相控阵使用多层PCB基板集成工艺实现,工作带宽可覆盖整个5G毫米波频段（24.25-29.5GHz）。仿真结果显示其在带内能实现较宽的波束扫描。