天线作为无线通信中必不可少的部件(接收和发射信号)，其性能的好坏直接影响无线通信的质量。未来的无线通信两个重要的指标：小型化和宽带。基于复合左右手(CRLH-TL)结构的零阶谐振器(ZOR)天线将在小型化具有先天性的优势。复合左右手传输线是一种建立在右手材料和左手材料的特殊结构，它既有右手材料的特性同时也具有左手材料的特点。相比较传统的天线,零阶谐振器天线的设计理念理论上可以实现尺寸可以无限小 (电尺寸与物理长度无关)。但是由于ZOR天线是一种强谐振结构，天线的带宽是很窄的，这大大的限制了该种天线的应用，因此，基于ZOR谐振器的宽带天线研究与设计具有重要的意义。本文的主要研究工作如下：　　1. 分析了CRLH-TL理论及ZOR工作机理，CRLH-TL混合了右手传输线 (RH-TL)和左手传输线 (LH-TL)的特性。而 ZOR 谐振是CRLH-TL的并联谐振和串联谐振。分析了ZOR结构的谐振特性和损耗机理。由于ZOR结构的强谐振特性，ZOR谐振器具有尺寸小的特性，能很好满足微波集成电路设计中对器件的微型化要求，但ZOR的带宽很窄。　　2. 基于新型ZOR(EZR-MZR)的毫米波的圆极化全向天线的研究。ZOR结构能相对容易实现小型化，能够很好地用于未来无线通信。本文提出了一款用于5G通信重要频段(24.25-27.5GHz)的天线，该天线由若干个EZR-MZR围绕成圆环结构，形成圆环形的水平电流。因此，水平极化和垂直极化都是全向辐射且相位差90°，从而形成了全向圆极化天线。　　3. 基于ZOR的宽带天线的研究。宽带将是未来无线通讯的重要指标之一。本章分别研究设计加载ZOR谐振器的单极子天线和微带贴片天线。本文运用谐振点融合的技术，在原有的天线基础上通过增加ZORs谐振器来增加天线的带宽。微带贴片天线在没有增加天线尺寸的前提下，在贴片内部增加ZOR结构，形成新的谐振点，从而增加了带宽。天线的-10dB带宽是5.07-5.42GHz完全涵盖了从5.15到5.35 GHz的WLAN 频率; 运用容性加载技术降低了天线高度的单极子天线也加载了四个EZR-MZR，从而在带宽方面相比较原来的单极子天线200MHz（18%）增加到了550 MHz (50%)。　　4. 加载ZOR谐振器的天线应用于体域网。现代人对人体健康越来越重视，本文提出了一款加载ZOR的天线应用于人体环境，探测人体周围信息。该天线具有尺寸小、便于制作、带宽大等优点。该天线分别放置于衣服表面和猪肉环境进行了测量，测试结果与仿真结果吻合度较高。所设计的天线的-10dB带宽是2.32-2.495 GHz，该频段很好地包括了MBAN（2.36-2.40GHz）和ISM（2.4-2.484GHz）频段。