移动通信系统的用户数日益增多，对通信容量和数据速率提出了更高的要求，与此同时，用户追求移动终端的轻薄化、全屏化，留给天线的设计空间非常有限。MIMO天线是由多天线组成的收发系统，可以充分利用多径效应来提高信道容量和频谱利用率，因此得到广泛关注。但是将MIMO天线技术应用于移动终端还存在两大难点，一是如何把多天线放置在有限空间内;二是如何使有限空间中的多天线之间隔离度提高。针对这两个难点，本文对移动终端小型化MIMO天线进行了深入研究。
　　本文的主要内容和创新点如下:
　　(1)梳理了移动终端及MIMO天线的发展历程，总结了当前国内外学者对小型化天线、低耦合天线和多频天线的研究状况，介绍了MIMO天线的相关理论与技术，为后续研究提供理论基础和分析方法。
　　(2)提出了两种基于平面单极子的双频段和三频段MIMO天线结构。对于双频段天线，采用U型单极子和U型缝隙结构有效延长了电流路径，在尺寸保持不变的情况下获得了较低的谐振频率;同时，采用在单元间加载T型枝节和在地板上刻蚀双倒T型缝隙的方法降低了耦合，使天线在2.24GHz～2.6GHz和3.38GHz～3.69GHz频段内实现了良好的匹配和较高的隔离度。对于三频段天线，采用地板延伸及在其上刻蚀L型槽的方法改变地板上的表面电流路径，从而在不改变单元整体物理尺寸的前提下，增加了一个新谐振频段，同时隔离度也得到显著提高，天线最终在2.73GHz～2.82GHz、3.41GHz～3.63GHz和4.79GHz～4.93GHz频段内实现了良好的匹配和较高的隔离度。在理论分析基础上，对天线进行了实际加工测试，验证了设计的有效性。
　　(3)提出了两种基于PIFA的三频段和四频段MIMO天线结构。对于三频段天线，采用容性耦合馈电结构引入了一个新的谐振频段，由于单元间距离较远，近场耦合较小，所以不需要设计额外的去耦结构，天线能够在2.32GHz～2.5GHz、4.52GHz～5.1GHz和5.7GHz～6.24GHz频段内实现良好的匹配和较高的隔离度。对于四频段天线，通过引入侧向微带线和寄生贴片增加了两个新的谐振频段，通过加载中和线和在地板上刻蚀L型缝隙来减小耦合，最终天线在1.76GHz～1.88GHz、3.46GHz～3.54GHz、4.71GHz～4.87GHz和5.74GHz～5.89GHz频段内实现了良好的匹配和较高的隔离度。