随着便携式电子设备的迅速发展,第五代（5G）移动通信技术日益成为研究热点。天线作为通信系统中发射与接收信号重要的组成部分,其重要性越来越高。近年来,在5G移动通信中扮演重要角色的基站天线,更是引起广泛关注。为了更好的适应5G时代的发展,本文分别设计了三款天线阵列,其主要工作包括:1.设计了一款新型基于人工磁导体（AMC）的低剖面双频双极化紧密间隔5G基站天线阵列。天线的主辐射单元是一对正交放置的环形偶极子,通过激发其两种不同谐振模式来产生双频段。辐射器下方0.03λ0处有一个双频AMC作为反射器。然后四个这样的单元紧密排列,形成一个天线阵列。通过引入S形贴片替换四个内部的AMC贴片,成功地降低了天线在低频段的强耦合。结果表明,该双频阵列的阻抗带宽为13.8%（2.44-2.80 GHz）和6%（4.75-5.03 GHz）,覆盖了中国移动6 GHz以下的5G频段。该天线的峰值实际增益在低频段为10 d Bi,高频段为13.7 d Bi。2.设计了一种基于3D打印的多模宽带微基站天线阵列。该天线由2组1×4的环形槽天线阵列绕纵轴旋转45°构成,在环形槽天线的内部放置一个圆筒型金属柱起反射作用。天线总体截面积为41.4×41.4×πmm~2,高度为100 mm。天线共有8个馈电端口,当天线的工作模式为宽带全向时,8个端口需等幅同相激励。此时天线的有源阻抗带宽(Active|S11|＜-10 d B)为46%（3.12-4.75 GHz）,频段内全向最大实际增益为4.43-5.72d Bi,水平面增益波动均小于0.3 d B。当天线的工作模式为水平面波束时,8个端口的幅值与相位激励可依据功率传输效率最大化理论（MMPTE）优化得到。此时天线定向单波束的最大实际增益均大于9.2 d Bi,且半功率波束宽度均大于78°。与此同时,天线可以形成水平面的双波束辐射,这时天线每个波束的实际最大增益均大于6.1 d Bi。3.在基于前两个设计的基础上设计了一种基于弯曲AMC表面的双模小型化微基站天线阵列,该阵列包含垂直极化和水平极化两款天线。两款天线都是由圆筒AMC表面及四个偶极子阵列印刷在泡沫介质板上组成,天线的总体截面积都29.5×2.95×πmm~2,高度为40 mm。垂直极化的天线阵列在全向模式时的工作带宽为9%（3.31–3.70 GHz）,其可以产生1.5 d Bi的水平面全向辐射,不圆度为0.3 d B。在定向水平面扫描模式时可以产生实际增益都大于6.9 d Bi的水平面波束。水平极化的天线阵列在全向模式时的工作带宽为6%（3.41–3.63 GHz）,其可以产生0.8 d Bi的水平面全向辐射,不圆度为0.7d B。在定向水平面扫描模式时可以产生实际增益都大于6 d Bi的水平面波束。三款天线都应用在中国近几年所颁布的5G试运营频段,贴合5G发展的轨道。第一款天线拥有着小体积、多频段以及高增益的优点;第二款天线拥有宽带与多工作模式的优点,并且通过采用3D打印技术更好的使天线阵列共形,从而使得天线在全向模式时拥有很好的不圆度。第三款则综合拥有多工作模式和小型化的优点。随着基站天线的发展,这些优点使得天线可以更好的应用到实际生活的各种各样的场景需求当中。因此,这三款天线都是5G微基站天线的理想候选产品。