近年来随着无线通信技术的不断发展,对天线的带宽、增益、体积等相关指标要求愈发严格,为了提升天线的性能,越来越多新型天线的设计技术被提出。悬置共面波导传输线（SCPW）的提出可为新型天线设计提供一种新的思路与方法,采用SCPW传输线设计天线有较高的设计灵活度,馈线损耗极小,可用电路设计面积大,易于实现天线的小型化设计,且天线结构可自封装。本论文基于SCPW传输线对宽带滤波天线、MIMO滤波天线及低剖面高增益天线进行了系统的设计与研究。本文首先基于SCPW传输线采用独立腔体技术设计了一款具备自封装优点的宽带滤波天线。通过在叶形馈源中加载三段平行耦合线,使叶形宽缝天线具备工作频带内高效率辐射、工作频带外能量辐射有效抑制的特性。最终宽带滤波天线工作带宽覆盖了 2400MHz-4100MHz,相对带宽为52.3%,通带内最大增益3.87dBi,整体效率在75%以上,在通带外1528MHz、5432MHz处产生了 2个增益零点。宽带滤波天线的增益平坦度高,具有稳定的方向图和较高的极化纯度,可很好的应用于WiMAX频段以及5G通信中Sub-6G频段的移动通信设备中。其次,本文结合滤波天线与MIMO天线的优势,提出一种基于SCPW的增益零点可调四端口 MIMO滤波天线。引入分路电磁耦合路径与馈源和天线之间的耦合路径,使MIMO滤波天线单元通带外两侧产生两个可调的增益零点,通过控制电耦合强度与磁耦合强度可独立定位两个增益零点的位置;采用独立腔体设计,将天线单元置于四个独立的腔体内,利用悬置共面波导天然的结构优势,抑制MIMO天线表面波的耦合,利用滤波辐射效应进一步降低MIMO天线之间的耦合。最终MIMO滤波天线带宽覆盖5120MHz-5312MHz,天线单元之间隔离度为25.3dB,增益为2.8dB。最后进行了低剖面高增益天线及其阵列的设计。主要研究了在低剖面条件下进行高增益天线的设计方法,利用SCPW传输线的下层腔充当反射腔,增强天线单元的方向性;通过SCPW拓展层添加寄生单元引入谐振点的思路拓展天线带宽,改善阻抗匹配;利用五层介质板外壁敷铜拓展反射器结构,保持天线方向图稳定。最终天线的剖面高度仅为1/10λ,进一步采用3×2的阵列排布方式,对天线单元进行组阵,提高天线的增益。阵列天线的工作带宽覆盖了 5030MHz-5960MHz,最大增益为16.3dBi。本文的研究思路及设计方法为后续SCPW天线的研究及实际工程应用奠定了基础。