随着用户需求的不断增加,通信系统需要天线能全向覆盖和在一个宽频带范围内收、发信号。并且随着室内通信业务的发展,室内通讯系统设计在朝着小型化发展并。同时,为了增加数据传输速度和改善收、发信号的质量,双极化MIMO(多输入多输出)天线被引入室内通信系统,这导致了吸顶天线的各个单元需要更高的隔离度来保证系统正常工作。为了满足这些应用需求,本文对室内吸顶天线进行研究,在确保水平面辐射方向图全向性良好的前提下,对吸顶天线的小型化和宽频化的实现提出设计方案。本论文的工作内容为如下:第一,简要阐述了吸顶天线近年来的发展情况。第二,扼要说明了吸顶天线设计的性能指标,以及吸顶天线实现小型化、宽频带和全向辐射的基本技术手段。第三,设计水平极化天线单元。水平极化天线单元是微带天线,四个弧形偶极子组合,每个偶极子上有三处开槽用于增加谐振点。天线单元外围引入两层圆弧片,进一步拓展天线带宽。所设计的水平极化天线单元独立工作带宽为1.69-2.92GHz,S11小于-10dB。第四,设计垂直极化天线单元。垂直极化天线单元是单锥天线,通过添加顶部加载环与短路加载片,在实现小型化的同时拓展天线带宽。通过单锥天线的终端部分设计为梯形片,用以节约材料,减小成本。所设计的垂直极化天线单元独立工作频段为0.74-4.31GHz,S11小于-10dB。第五,将上述的两天线单元组合成的双极化MIMO天线,总尺寸为3168?168?103.5mm。组合后的水平极化天线单元工作频带为1.67-2.94GHz,S11小于-10dB。不圆度小于1.5dB,垂直极化天线单元工作频带为0.75-4.35GHz,S11小于-10dB,不圆度均小于1.5dB。两天线单元之间的隔离度高于25dB。第六,对所设计的天线进行加工,并对加工的天线进行S参数与辐射方向图的实际测量,实测结果与模拟结果基本吻合。仿真以及实验结果表明,本文设计的天线涵盖GSM900、GSM1800、GSM1900、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA和4G LTE频段,满足室内通信的应用需求,是室内吸顶天线的可行方案。