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移动通讯系统的重要发展方向是高通信速率、宽带宽以及小型化。作为现代短距离无线通讯系统中最关键的部件之一,超宽带(Ultra Wideband,UWB)的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线是一个研究焦点。在这样的背景下,本文对小型化、高隔离的UWB MIMO天线进行了深入的研究。首先,研究分析并设计了微带馈电结构的UWB MIMO天线和共面波导(Coplanar waveguide,CPW)馈电方式的UWB MIMO天线。研究中,提出了一种CPW馈电与半环绕地结合的新结构;重点仿真分析了地面开槽和地面枝节等增强MIMO天线隔离度措施的作用效果。其次,论文还将上述增强隔离度的措施应用于非对称共面波导馈电的UWB MIMO天线(Asymmetric Coplanar Strip,ACS),研究分析并设计了一款新结构的UWB MIMO天线,获得了优良的性能。论文的研究结合了大量的电磁仿真分析工作,并进行了实物验证,结果显示仿真分析与实物验证二者吻合较好。论文的具体工作内容如下:1、设计了一款微带馈电结构的UWB MIMO天线。天线的工作频率覆盖了整个FCC定义的超宽带频段(3.1-10.6GHz),在工作频段内天线的隔离度大于15dB。天线的整体尺寸为20×26×1.6mm~3。2、针对紧凑型UWB MIMO天线问题,提出CPW馈电方式与半环绕地结合的新结构,并进行研究。重点研究讨论了不同地面开槽方式和地面枝节等措施对增强MIMO天线隔离度的影响。通过电磁仿真分析总结出该半环绕地结构对UWB MIMO天线性能的影响。论文优化设计了该紧凑型UWB MIMO天线,并完成了实验验证。该天线的整体尺寸为18×22×1.6mm~3,天线的工作频带覆盖3.1-12.7GHz,两天线单元间的隔离度大于18dB。3、将上述增强隔离度的措施应用于非对称共面波导馈电的UWB MIMO天线的设计,优化设计完成了一款性能优良的UWB MIMO天线新结构。天线的尺寸为28×28×0.508mm~3,天线的有用频段为3.1-10.6GHz,在工作频段内的隔离度大于15dB。