在1G、2G时代移动通信系统主要提供的是音频通话服务,发展到3G、4G时代移动通信系统已经可以实现视频通话及各种互联网应用,伴随着服务的多元化趋势,移动终端需要承载更多更艰巨的任务,手机天线多频段、小型化技术以及MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术成为了国内外研究的一个热点。微带天线凭借其自身具备的体积小、重量轻、低剖面、平面结构的特点,已在手机天线的设计上成为了应用的主流,微带天线的小型化和多频化设计技术也日益成熟。而MIMO理论的提出则是为改善信道容量和提升频谱的使用效率提供了理论依据,MIMO技术可以在保持原有频率资源和发射功率的情况下使得无线通信的信道容量性能获得成倍的提升。上述两种技术的结合应用将为手机天线的发展,奠定坚实的基础。本文的主要研究工作是利用微带天线小型化多频化设计技术设计出一款可应用于手机终端的MIMO天线单元,并寻求一种合适的降低天线单元间耦合度的方法术设计出一款适用于4G移动通信应用的MIMO手机天线,本文首先利用双面双带线结构设计出了一款小型化单极子天线,该天线可工作在四个频段范围,通过仿真软件对该天线单元进行了仿真设计,同时通过仿真模拟分析了手机壳体及人手模型对天线性能的影响,在此基础上将两个单极子天线,作为天线单元组成了MIMO手机天线系统,通过采用不等长度地板开槽等措施,实现了两天线单元的低耦合、高隔离。本文选题的意义在于结合当前微带天线发展的新技术及MIMO技术,设计出一款适用于4G移动通信应用的MIMO手机天线,同时也对其它形式的MIMO手机天线的设计有一定的借鉴意义。