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移动无线通信技术在本世纪革命性的发展,改变了人类的生活方式,人们对通信质量与速率的要求随之提高,对移动设备的轻巧便携度的要求也越来越高。通讯系统能否正常工作一定程度上取决于天线性能的优劣,天线技术的研究意义不言而喻。提高通信质量与速率的两个关键技术包括多输入多输出(Multiple Input Multiple Output;MIMO)技术和超宽带(Ultra Wideband;UWB)技术,将MIMO技术和UWB技术结合起来,实现了二者的优缺互补。本文针对UWB-MIMO天线的高隔离度和小型化进行了研究。具体工作分为以下几个部分:1.总结了UWB和MIMO技术的理论基础以及研究现状,分析了UWB-MIMO天线的设计研究要领,为接下来的工作奠定了理论基础。2.研究设计了一款双极化UWB-MIMO天线;首先通过分析发现槽天线更利于小型化,于是以槽天线为原型设计双极化天线;接着对双极化槽天线的开槽方式进行了分析,为了进一步减小尺寸选择了在共面地上开槽的方法,通过此方法使天线面积减小了30%;为了天线单元能够独立工作,又设计了箭头型的隔离结构和L型匹配枝节,使得最终实现天线的工作在3.1GHz-10.6GHz完全符合超宽带频段而又不超出,非常适合用于超宽带系统而无需滤波器件,可以降低了设计复杂度节省预算,而天线的隔离度最终也达到在工作频段高于20dB的效果,经过测试发现结果与用CST仿真软件得到的仿真结果基本吻合,实现了设计初衷。3.研究设计了具有陷波功能的UWB-MIMO天线;首先研究了单极子天线的小型化方法,采用半切法减小了天线的尺寸;为了避免通讯系统间的相互干扰,研究了设计阻带的方法,通过在辐射贴片上蚀刻C型槽实现了WLAN频段的阻带,调节天线辐射贴片的尺寸,使得天线低频提高到3.7GHz,直接隔绝了WiMax频段;为了应用于MIMO通信系统,将单极子天线组成了MIMO天线,通过仿真分析了天线的布局方式对隔离度的影响;为了进一步提高隔离度,设计了平面螺旋结构,天线的隔离度提高到了20dB以上;为了提高数据传输速率更好的应用于MIMO系统,设计了四单元的单极子UWB-MIMO天线,在介质板背面中心设置了一个曲边菱形,提高了相对天线单元的隔离度,最终四个端口互相的隔离度都高于20dB。加工测试后与仿真结果对比几乎一致,说明设计方法得到了很好的实现。