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随着第三、四代移动通信网络的成熟与普及,移动终端设备得到快速的发展,天线作为终端设备接收无线信号的前端部件,也发生着巨大的变化,随着手机功能增多,金属机身流行,以及MIMO天线技术的应用,终端天线不仅要满足小型化、宽频化、多频带的技术要求,而且还要克服金属机身对天线辐射性能的恶化影响,设计具备多种功能的多天线(multi-antenna)系统。根据上述需求与挑战,本文提出了三款共用金属边框的终端MIMO天线设计方案。首先,本论文分析了终端天线发展以及国内外研究现状,总结了终端天线设计所面临的挑战,以及本论文的研究重点和创新之处。然后结合天线理论知识,对用于终端MIMO天线设计的常用天线形式、实现小型化、宽频带方法、MIMO天线性能衡量指标以及实现MIMO天线高隔离的常用方法进行归纳。其次,本论文提出一款共用金属边框的双WIFI天线,金属边框同时作为两天线的主要辐射结构,利用去耦结构提高天线单元之间的隔离度,随后对天线的S参数、辐射特性、MIMO分集特性进行测试。最后通过在单元天线1馈电端口设计匹配网络,有效增加天线单元1工作带宽,实现WIFI/GPS同时覆盖。再次,本论文提出一款共用金属边框的七频可重构MIMO天线。天线采用U形微带线耦合馈电方式,激励起由金属边框与地板构成的金属环,利用环天线多模谐振特点以及开关可重构技术,实现天线四种工作状态切换,最终覆盖七个通信频段。根据环天线电流分布特性,通过合理设计天线位置,实现MIMO天线在整个工作频带内具有较好的隔离度。文章从电流分布图、重要参数讨论对天线工作原理进行详细分析,最后通过加工测试,对天线的辐射特性与分集特性进行了评估。最后,本论文提出了一款用于完整金属边框终端的多天线系统,该天线系统既包含LTE七频天线又包含双频WIFI MIMO天线,三副天线共用完整金属边框作为天线结构进行辐射。LTE天线通用匹配网络对端口进行阻抗匹配,实现七个频段覆盖(GSM850/900/GSM1800/1900/UMTS2100/LTE2300/2500),WIFI天线采用被动可重构原理,实现2.4GHz与5.8GHz双频段覆盖。随后对天线的工作原理进行了详细分析,通过对天线模型加工测试,结合天线的仿真结果进行对比分析,最终得到工作带宽、隔离度、辐射效率、MIMO天线分集特性均满足设计要求共用金属边框的终端天线系统。