自碳纳米管被发现以来,其优良的电学、热学、力学特性引起了人们广泛的研究兴趣。关于碳纳米管的种种应用也已崭露头角,其中一个重要的方面就是碳纳米管天线。在传统的天线设计中,小型化、高增益难以同时实现,而新型碳纳米管天线的提出给上述问题的解决带来了希望。然而以往的研究表明,单根碳纳米管天线由于剧烈的表面波延迟以及很难实现的阻抗匹配导致其效率并不高。针对这一情况,本文提出了碳纳米管束天线,并通过建模和仿真对其特性进行了详细的研究。本文首先简要介绍了碳纳米管的结构、特性、制备,以及碳纳米管天线国内外的研究现状。接着基于基本的物理理论,给出了单根碳纳米管和碳纳米管束的等效电路及其等效参数的提取。由于碳纳米管束在高频时趋肤效应并不明显,当用作天线时,管束中的每根管子都对辐射起作用,因此可将碳纳米管束等效为一个多导体传输线系统来研究。由于当管束中碳管的数量很多时,直接求解多导体传输线方程将会非常的耗时,本文分别用两种方法对碳纳米管束天线进行了分析:1)将碳纳米管束的多导体传输线模型等效为一个单导体模型,由此给出差模激励下两平行放置碳纳米管束的等效电路,进而天线的性能可由两平行管束张开来研究。为了使计算的电流更加精确,基于传输线理论对天线的传播常数进行了修正。2)鉴于目前的工艺和碳纳米管在天线中的实际应用,采用线天线理论中经典的海伦积分方程详细研究了碳纳米管束单极子天线的性能。在建立积分方程的过程中,考虑了碳纳米管束的特性,包括其量子电导率和表面波的波数。通过利用矩量法求解海伦积分方程得到单极子天线上的电流分布来研究天线的性能,并讨论了碳纳米管直径、管束横截面结构、管束长度以及工作频率等因素对天线性能的影响。上述两种方法各有优缺点,前者简洁快速,后者更加精确。仿真结果表明碳纳米管束天线相对于单根碳纳米管天线,效率有了很大的提高。本文的研究成果对今后碳纳米管天线的分析和设计有着重要的意义。