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随着传输速率和通信质量的提高,频谱资源稀缺和多径衰落等问题日益突出,MIMO系统可充分利用空间资源,有效地提高传输速率和频谱利用率。随着手机超薄化、智能化的发展趋势,手机等移动终端中留给天线的空间越来越小,且4G网络需同时兼容2G、3G网络,这就需要MIMO天线不仅要尺寸小还需具备较宽的频带。同时,金属边框的引入严重影响了智能机内置天线的阻抗匹配和辐射性能,这大大增加了MIMO终端天线的设计难度。本文结合已有文献详细分析了几款小型化宽频化天线设计方案,并在此基础上提出了三款智能机MIMO天线的设计方案。首先,本文提出了一款基于混合去耦结构的多频段智能机MIMO天线的设计方案,天线单元由耦合馈电的环形天线和单极子天线组成,由中和线和突出地组成的混合去耦网络大大提高了MIMO系统的隔离度,且天线结构简单、紧凑,易于加工。然后,本文提出了一款基于环天线的金属边框智能机MIMO天线设计方案,金属边框被分为四部分,通过倒L型馈电枝节耦合馈电分别在天线的低频段和高频段产生谐振,与内置耦合环天线共同实现了对WWAN/LTE频段的覆盖,且两个天线单元分别在系统基板的两个角落,实现了良好的隔离效果。最后,本文提出了一款基于Monopole天线的金属边框智能机MIMO天线的设计方案,天线单元由金属边框与弯折型Monopole天线组成,金属边框通过Monopole耦合馈电谐振在低频段,Monopole天线与金属边框的高阶谐振点共同覆盖天线的高频段,通过在地板上加载弯折开槽线,MIMO系统的隔离度得到明显提高。本文对所提出的三种设计方案的可行性均进行了实验验证,测试结果表明三款天线均能满足带宽、隔离度及辐射性能的要求;为分析天线与人体之间的相互作用,对其中两款天线进行了手头模型的仿真,结果表明天线性能稳定,SAR值低,满足实际工程需求。