随着第四代移动通信的普及,MMO技术在不占用额外频谱资源的条件下,大幅度地提高了无线信道容量、通信质量和发送距离,这些优点使得MIMO技术在近几年备受瞩目。但是终端设备的空间较小,天线之间的高耦合严重地影响了天线的性能,为此设计出小型化、高隔离度的MIMO天线便成为关键。近几年,用特征模法分析和设计天线的优势越来越明显,它可以从物理本质上研究天线的辐射机理,并且与馈电方式无关,可以通过分析天线自身特征模式的方法去有效指导天线设计。尤为重要的是,特征模式的正交性为设计高隔离度的MIMO天线提供了有效的解决途径。本文的主要工作概括为:1、解决了目前宽带天线的特征值计算出现模式追踪错误的问题。首先采用商业电磁仿真软件对天线进行建模计算,得到其阻抗矩阵。然后通过MATLAB语言编程,从得到的阻抗矩阵计算出采样频点上的特征值和特征向量,进而采用模式追踪算法计算相邻频点上特征模式之间的关系矩阵,根据关系矩阵中的元素值来确定相邻频点上的模式对应关系,最终得到所有采样频点上模式追踪的结果。2、探索了特征模式的激励方式,分别通过容性加载与感性加载的方式激发相应的特征模式。根据对手机基板的特征模分析,成功运用特征模理论设计了四端口MIMO天线。主天线通过激励带宽较宽的模式1的方式来设计,辅天线则分别通过激励模式4与模式2的方式来设计,通过不同天线工作在不同正交模式的手段获得了各天线端口之间10dB以上的隔离。3、通过修改手机基板的结构,设计了在低于1GHz谐振频率工作的两端口MIMO天线。通过加载边框,将模式2与模式4的谐振频率移至1GHz以下。主天线工作在频带较宽的模式1,辅天线同时工作于模式2与模式4,主天线与辅天线工作于不同的正交模式下,使得二者之间在低频也获得了9dB以上的隔离度。