随着终端设备向多功能化发展,如何能在更有限的设备空间中完成更多功能的天线安置,成为了研究热点。终端天线的设计难点还需考虑到当利用MIMO技术时可能造成的天线间相关度影响。区别于单功能天线,频率可重构天线在完成同样功能时占据的空间愈发小,可提高终端设备的空间利用率。由于频率可重构天线的设计仍在起步阶段,因此其有着深远的研究意义。本文针对手机多频段应用问题,研究了两种适用于5G手机设备的频率可重构天线。并且在尺寸上进行了优化。降低了辐射体结构复杂程度,易于天线印刷。从天线结构入手,改变天线辐射远场对准方向,使其易于集成化且在多天线应用中利用分集技术降低解耦复杂度。首先,本文针对终端设备多频化应用问题,提出了一种可在4G/5G频段上切换的频率可重构天线,切换频段为2.6 GHz频段与3.5 GHz频段。并且基于此天线,利用MIMO技术设计了相应的四天线阵列与八天线阵列。其次,本文为适应5G通信频段划分的分频问题,设计了一种可以应用于3.5 GHz频段和4.9 GHz频段的5G频率可重构天线。并且应用分集技术进行天线间解耦,进一步提出了 4×4频率可重构MIMO系统以及8×8频率可重构MIMO系统的设计方案。最后,本文针对上述天线方案做了变量的优化分析。完善天线性能,得到最优参数。并且按照优化后的参数数值进行建模分析。利用实验仿真分别验证了上述辐射体的合理性以及MIMO阵列的可适用性。其中,2.6 GHz/3.5 GHz频段可重构天线的10-dB阻抗带宽(2:1 VSWR)分别可达8.06%(2500 MHz-2710 MHz)与 10.66%(3321 MHz-2695 MHz)。3.5GHz/4.9GHz 频段可重构天线的10-dB阻抗带宽分别可达11.8%(3296 MHz-3710 MHz)与14.8%(4578 MHz-5310 MHz)。天线可覆盖目标谐振频段,并且性能参数计算结果满足通讯要求。而分别基于两种频率可重构天线的MIMO系统,其包络相关系数分别低于0.15与0.1。并且系统的隔离度良好,具有较好的性能。