进入信息时代以来,无线通信已成为人们日常沟通交流的必要手段。无线基站作为通信链路中必不可少的一环,它直接决定了通信质量的好坏。现代人的生活、工作方式决定了无线通信主要发生在室内,因此室内基站的需求量巨大,尤其是在城市地区,建筑物密集,人口密度大,室外基站远远无法满足当今的通信需求。室内基站的解决方案主要包括安装在墙壁的定向基站天线和安装在天花板的全向基站天线,后者应用更为广泛。对于室内吸顶基站天线,工程应用中要求其具有良好的全向覆盖能力以及较大的工作带宽。而天线物理结构的小型化,尤其是低剖面高度,因其带来的低成本、高稳定性以及美观性,一直是商业应用的持续追求。针对不同极化的应用需求,本文设计了几款应用于LTE系统的小型化全向基站天线,主要工作包括:1、设计了一种垂直极化全向天线,该天线由三块正交的PCB板以及四根短路金属柱构成。首先通过两块交叉的基板实现类似单锥天线的辐射结构,然后采用顶部加载的三角形贴片和短路金属柱降低了天线的工作频率,从而等效地降低了其剖面高度。另外,在天线的输入端口附近利用叉指电容改善阻抗匹配。所设计的天线工作频段覆盖1.67-3.46 GHz,天线物理尺寸为30×30×14.5mm~3,电尺寸为0.166×0.166×0.081λ~3mi n,其中λmi n为最低工作频率对应的自由空间波长。该天线结构新颖,尺寸小巧,制作成本低廉,稳定性好,适用于大批量生产制造。此天线的设计方法可灵活应用于同类型天线中,对三维天线的设计具有较好的指导意义。2、设计了一种水平极化全向天线。该天线在一个圆形PCB板上实现,在基板中心位置馈电,经过一个1分4的功分器输入到四个环形排布的Vivaldi缝隙天线,另外,在每两个Vivaldi天线中间设置了一个直线槽,用来拓展天线带宽,同时可以改善天线方位面的方向图圆度。天线的工作频率覆盖1.6-2.74 GHz,整体物理尺寸为π×60~2×1mm~3,电尺寸为π×（0.32）~2×0.005λ~3min。3、设计了一种双极化全向天线。水平极化全向辐射由环形排列的八个开口槽阵列实现,垂直极化全向辐射利用圆柱形腔的TM0n模式的特性实现,具体地,用八个短路铜片激发TM01和TM02模式。此外,用水平极化天线代替垂直极化天线单元的顶部金属盘,并且在垂直极化单元的地面上蚀刻八个槽,很好地解决了水平极化天线靠近地面时匹配恶化的问题。在1.7-2.7 GHz的带宽内,水平极化单元和垂直极化单元的反射系数均小于-10 d B,两者隔离度约为35 d B。该天线的剖面高度很低,只有12.3mm(0.07λmin),并且避免了传统双极化全向天线实际应用中存在的馈线干扰的问题,具有很高的设计指导意义。