21世纪以来,移动通信技术发展迅猛。随着各种智能设备的普及,移动数据流量将在2020年以后呈现指数型增长。在这样的时代背景下,拥有更大系统容量和更高传输速率的第5代移动通信(5G)应运而生。然而,由于5G信号频率高,波长短且绕射能力较弱,在遇到障碍物时,信号会有很大的损耗,再加上我国的城镇化高速发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,楼宇的高度和密度都在不断加大,所以在建筑物集中的区域,很容易造成信号质量差、信号覆盖不均、数据传输不佳等问题,因此,仅仅依靠宏基站无法满足所有场景的需求,采用集成度更高、体积更小、网络建设速度更快的微基站设备已经成为当前网络建设的一个重要发展方向。针对高层居民住宅等简单楼宇,由于大量安装室内微基站进行室内覆盖的方式容易造成业主的阻挠,所以优先考虑室外覆盖室内的方法,即通过室外微基站从外部对建筑物内部进行覆盖。室外微基站具备体积小、质量轻、便于安装、功耗低、支持多种上联方式等优点,可以作为宏基站的一种有效补充,可以大大地提高网络服务质量和三维覆盖效果,因此已成为当前解决室内信号覆盖问题的重要手段之一。天线是微基站设备中的重要组成部分,多波束天线可以同时覆盖多栋楼宇,可以减少天线的数量和天线间的耦合和干扰,所以设计微基站多波束天线具有重要的研究及应用价值。本文设计了两款多波束天线,第一款是应用于5G频段的三波束天线,设计方法是以偶极子天线作为辐射源,在偶极子天线周围放置三个开口环型谐振器,每个开口环型谐振器均与偶极子天线在一个平面内,三个开口环型谐振器两两之间的角度可根据辐射方向要求调整,通过三个开口环型谐振器改变偶极子天线周围的电磁场分布,最终形成所需角度的三个定向波束。利用HFSS14.0电磁仿真软件对天线的各个参数进行仿真、优化,获得符合要求的仿真结果后,进行加工与测试,测试结果表明,该天线的各项指标基本满足设计要求。第二款是应用于5G频段的可调多波束天线,设计方法是以单极子天线作为辐射源,在单极子天线周围放置六个频率选择性反射器,构成六棱柱形,频率选择性反射器与单极子天线均与接地板垂直,利用二极管、电阻、电容和电感等元件设计的射频开关控制每个频率选择性反射器与接地板的通断,通过改变每个频率选择性反射器的通断,改变天线辐射波束数量和方向,实现可调多波束天线。利用HFSS14.0电磁仿真软件对天线的各个参数进行仿真、优化,获得符合要求的仿真结果后,进行加工与测试,测试结果表明,该天线在不同的模式下的各项指标基本满足设计要求。