射频前端系统的集成化、一体化设计成为新的发展趋势。传统的射频前端电路是将滤波器、双工器与天线等器件单独设计后再通过匹配电路进行匹配,这种方式不仅使通信系统的体积变大,而且带来通信系统性能下降的问题。双工天线就是将射频前端器件进行联合设计,以达到系统的小型化和提高系统性能的目的。频分同极化双工天线适应现代通信系统的发展,成为研究热点。频分同极化双工天线的收发信号的方式是同极化的,因此通常需要引入滤波网络提高双工天线的收发隔离度,以减小收发信号的干扰。本文引入了不同的技术手段来提高双工天线的隔离度。本文以高隔离滤波双工天线为研究目标,实现双工天线的一体化设计,主要完成了以下三款天线的设计工作:1、提出了一种基于开环谐振器的新型滤波双工天线。首先对堆叠双工贴片的工作原理和谐振模式进行了分析。收发滤波器均采用两个开环谐振器耦合实现,把天线作为滤波器的最后一阶,设计了一款具有三阶滤波特性的双工天线。由于堆叠双工贴片本身存在贴片隔离,收发滤波网络的引入提高了频率选择性及扩展了工作带宽,双工天线在其工作范围内实现了较高的隔离度和良好的滤波特性。2、提出了一种宽带高隔离滤波双工天线。天线的双频结构是由开环谐振器通过地板缝隙耦合辐射贴片实现,对该双频结构产生的模式进行了分析。之后引入由三个四分之一波长短路的谐振器构成的收发滤波器,滤波器能在其上阻带产生传输零点。通过把双频天线和滤波器联合设计,实现了具有四阶滤波特性的双工天线。滤波阶数的增加及滤波器在其上阻带产生的传输零点实现了双工天线的宽带高隔离特性。3、提出了一种引入可控非对称传输零点的高隔离滤波双工天线。双频天线采用双层堆叠贴片,对堆叠贴片产生的谐振模式进行了分析。之后引入发卡梳滤波器作为收发滤波器,通过控制滤波器的耦合枝节长度,将发射滤波器零点设计在通带上阻带,接收滤波器零点设计在其下阻带。双频天线与滤波器联合设计形成具有三阶滤波特性的双工天线。由于滤波器非对称零点的引入,双工天线实现了高隔离度和良好的滤波特性。