随着现代移动通信技术的迅速发展,频谱资源日益短缺,如何能够有效的提高频谱利用率已成为通信领域研究的重点问题之一。MIMO技术可以在不提高发射功率和不增加额外传输带宽的前提下,显著地提高频谱利用率和信道容量,已成为今后移动通信技术发展的核心技术之一。但随着移动通信设备的小型化和便携化发展,MIMO终端系统中的多天线必须要共存在有限的空间之中,天线单元之间的距离越近,彼此之间的耦合也会越强,如何降低天线单元之间的耦合、实现多天线的收发是天线设计工程师亟待解决的问题。首先,本文分析了 MIMIO天线去耦合研究背景,综述了移动通信系统和MIMO天线技术的发展历程,归纳了 MIMO天线设计中应用过的去耦合技术及其研究现状。其次,设计了一款基于双面双带结构的双频MIMO天线,通过联合使用垂直极化、中和线以及地缝结构去耦合措施,使该双频MIMO天线在2.18～2.51 GHz和3.25～3.96GHz工作带宽内,隔离度都达到了20dB以上,并且在WLAN 24GHz(2.4～2.484GHz)和 WiMAX 3.5GHz (3.4～3.69GHz)频段内,隔离度分别达到了 21.5dB和20.8dB以上。采用仿真和实际测量两种方式验证了该双频MIMO天线满足设计要求。再次,基于CPW馈电的小型单极子天线,对工作带宽可以完全覆盖WLAN和WiMAX所有频段的三频MIMO天线的设计进行了研究,该三频MIMO天线的设计中利用垂直极化技术和寄生单元结构来降低耦合,使得WLAN 2.4GHz和WiMAX 3.5GHz频段内的隔离度达到了 22.4dB以上,其他频段内的隔离度都达到了 29dB以上。该三频MIMO天线实物的测试结果与仿真结果基本吻合,说明该MIMO天线的设计是有效的。最后,结合平面单极子天线和缝隙天线的典型结构,通过在单极子天线单元的基本结构上加载缝隙天线单元可减少整体尺寸的设计方法,设计了一款工作带宽为4.6～10.1GHz的超宽带MIMO天线。通过采用地缝结构和方向图去耦方式,在整个工作带宽内都获得了 21dB以上的隔离效果。仿真结果和天线实物的测试结果都验证了该MIMO天线的设计方法是可行的。