天线作为无线通信系统的咽喉要道，是辐射和接收电磁波的系统部件。天线性能的优劣，对移动通信系统的总体性能起着至关重要的作用，一副高性能的天线能够放宽系统的要求且改善整个系统性能。LTE技术被认为是3G向4G演进过程中的重要通信技术，新一代宽带无线移动通信快速发展的时代已经来临，为我国主导研发的TD-LTE基站天线被大量研究发展，这为基站天线设计指标提出了更大的难度和要求。LTE设计带宽在1710MHZ-2690MHZ宽频带，不但要求具有更宽的阻抗带宽，而且要在宽带内具有稳定的辐射参数指标。对于天线的双极化，低剖面，小型化以及安装成本都提出一定的要求。本论文主要围绕TD-LTE双极化基站天线进行研究和设计展开，研究结合实际工程应用和产品研发，并且进行一定深入的理论研究，得到一些创新性研究成果。1.研究设计一副1710-2690MHZ的TD-LTE双极化天线，沿用联合实验室研发的振子，完成对阵列，反射板以及功分网络的设计，完成一下倾6°十单元天线阵列，最后达到天线要求指标。2.提出一种带十字引向器的宽带双极化振子单元，采用FR4微带印刷结构，该天线完成频率覆盖1.7-2.8GHZ，通过上层U型耦合馈电实现阻抗宽带，通过提出加入引向器优化宽带方向图，获得稳定的半功率角和良好的前后比。3.对基站天线中交叉极化比指标进行理论分析，从天线测试方法给出交叉极化比的理论值，研究交叉极化比以及下倾后交叉极化比的一些理论变化，得出电流分布是影响交叉极化比的关键，最后给出一些交叉极化比的改善方法。