随着移动通信的快速发展,已全面部署的4G和即将到来的5G都势必面临着频谱利用率低及信道容量不足等诸多问题,传统宏基站逐渐难以满足上述需求,而采用小体积的微基站作为其补充设备可有效地改善目前状况。作为移动通信中不可或缺的部件,天线在微基站系统的运行中起着决定性作用。同时,多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术的应用使得天线在保证小型化的同时,需要满足更高的隔离度要求才能使得整个系统中天线单元独立正常工作。因此,研究具有小型化、高隔离度、宽频带等优良性能的微基站MIMO天线有着相当重要的价值。本论文的主要内容概述如下:1.为解决当前微基站MIMO天线所面临的耦合问题,设计一款加载超表面隔离墙的双极化微基站天线。该天线利用双极化天线作为MIMO天线单元以实现单元端口的高隔离特性,同时利用磁耦合馈电网络及底部感性圆槽来调节天线的阻抗匹配,保证天线具有足够的工作带宽;此外,MIMO天线单元间加载了单层凹字形闭环超表面隔离墙结构,利用其频率选择特性,在工作频段内对天线单元间产生的空间波起到抑制作用,有效地提高了天线单元的隔离性能。2.为进一步提高MIMO天线单元端口性能,保证天线组阵后具有较高的隔离度,研究设计了一款±45°微基站MIMO天线,该天线具有结构紧凑、高隔离的特点。通过采用磁耦合馈电网络及地板“H”型槽提高天线单元端口的隔离,利用曲流技术增加天线带宽;在对天线单元进行组阵时,采用双层不对称超表面隔离墙结构及矩形槽结构分别抑制单元间空间波及地表面波的干扰,从而提高单元隔离度。仿真与测试结果显示在工作频带2.5GHz-2.7GHz内,MIMO天线单元各端口的反射系数均小于-15dB,且隔离度均大于30dB,保证了单元结构独立工作。3.为了更进一步满足天线小型化、宽带化发展的趋势,在前两章基础上,设计了一款宽带微基站MIMO天线。该天线利用对称磁耦合馈电网络对辐射贴片进行馈电,提高了天线的稳定性;通过引入寄生方形贴片,改善了天线的辐射特性及隔离度。仿真及测试结果显示在工作频带2.45GHz-2.8GHz内,该天线的阻抗匹配程度良好且两端口隔离度大于30dB;此外,在对天线单元进行组阵时,通过加载单层凹字形闭环超表面隔离墙,利用其对空间波的抑制特性,很好地达到了降低MIMO天线单元间耦合的目的。