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随着用户对移动通信系统容量以及通信可靠性的要求不断提高,近年来多输入多输出(MIMO)技术作为解决该问题的一个有效措施而受到了广泛的研究。对于天线工作者来说则关注于研究并开发适用于移动终端的高隔离度、低相关性的MIMO天线,近年来的一些文献中已经提出了一些提高隔离度的方法,但是这些方法只能有效地应用于高频、单频、窄带MIMO天线的设计中,却无法满足当前移动通信系统对手机天线多频段、宽频带的要求。本文针对这一技术难题,创新性地引入并改进了基于模式分解的MIMO天线设计思想,并设计了几款基于该方法的MIMO天线,结果实现了多频段、宽频带的高隔离度和低相关性。本论文的主要贡献有以下几个方面:1、首先,分析了手机地板对手机单极子天线带宽以及方向图的影响。鉴于地板在手机天线设计中的重要性,提出了基于地板电流模式分解的MIMO天线设计思想;2、在2.5GHz频段上设计并讨论了几款基于模式分解的MIMO天线,所设计的天线均获得了较高的端口隔离度,证明了此方法的有效性。随后,分别分析了空间波耦合和地板电流耦合对端口隔离度的影响,结果表明地板电流耦合会大幅降低天线端口的隔离度,说明了基于地板电流模式分解进行高隔离度MIMO天线设计的合理性;3、设计了一款工作于LTE13频段(746~787MHz)的MIMO天线,该MIMO天线可以获得高于30dB的隔离度和低于0.001的相关性系数,远远优于现有文献中报道的方案;4、设计了三款多频、宽带单天线,三款天线分别可以覆盖六个频段、七个频段以及八个频段。天线设计理念清晰、结构简单、剖面低、性能良好,适用于手机终端。以设计的六频段天线和七频段天线作为单元天线进行合理组合,完成了一款多频、宽带MIMO天线的设计。该MIMO天线在低频段(GSM900)可以获得23dB以上的隔离度,高频段(1710~2690MHz)可以获得18.5dB以上的隔离度,且设计频带内的相关性系数均低于0.01,远远优于现有文献中报道的方案。