近年来,无线移动通信的迅猛发展对移动通信系统数据传输速度和信道容量的需求与日俱增,稀缺的频谱资源日渐成为制约移动通信业务发展的桎梏。一方面,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)多天线技术,能够在复杂的多径环境中,不增加额外的频率带宽和发射功率的前提下,大幅度提高数据传输速率和系统的信道容量,从而成为第四代移动通信(4G)和第五代移动通信(5G)的核心技术。另一方面,与目前2G/3G/4G无线通信系统相比,5G通信系统具有高速率、低时延高可靠以及快速接入等优点,并且5G频段,具有大量的频谱资源,可以缓解频谱紧张的现状。作为移动通信终端设备的重要组件,面向5G通信应用的手机MIMO天线设计已经成为国内外学者的研究热点。随着智能手机愈发向轻薄化、全面屏发展,预留给天线设计和多天线放置的净空区越来越有限,在有限的空间内放置多天线将产生强烈的电磁耦合,这种耦合将影响辐射天线上原有的电流分布,进而影响天线的性能。因此,研究手机MIMO天线间的去耦技术显得愈发重要。本论文将研究重点放在MIMO天线的去耦技术上,设计多款具有高隔离特性的MIMO天线,具体研究工作如下:1.提出补偿网络去耦法的思想。以中和线作为补偿网络的一种实施例,分析补偿网络去耦法如何指导设计MIMO天线实现高隔离特性。首先设计一款超宽带倒F天线单元,由弯折馈线和倒F贴片共同辐射,实现了三模谐振的特性,拓宽了天线的带宽,阻抗带宽可覆盖3.3-6.0GHz。基于该天线单元,分析感性中和线,容性中和线以及耦合中和线对MIMO天线隔离度提升的影响。2.提出可调T型中和线网络的思想和结构,根据不同天线单元的特性,选择中和线上不同的元件,实现在所需频段内解耦。设计一款简单的单频环天线,以可调T型中和线作为补偿网络的结构,采用补偿网络去耦法的指导思路设计两款基于单频天线的二单元MIMO天线以及一款级联的四单元MIMO天线,由仿真和测试结果表明这三款MIMO天线具有良好的隔离度特性,故可调T型中和线在实现MIMO天线单元间的解耦中是可行的。3.设计一款双频天线单元,基于直接馈电的单极子天线,引入一个通过耦合馈电的倒L接地枝节,实现双频谐振特性,天线的阻抗带宽为3.3-5.5 GHz。以该天线单元为基础,采用上一章提出的可调T型中和线作为补偿网络的结构设计实现宽带解耦的二单元MIMO天线。最后在该MIMO天线的基础上,融合天线单元和中和线的接地枝节,实现MIMO天线结构的小型化,实验结果显示MIMO天线的尺寸减小了11.4%,且仍具有高隔离的特性,再一次验证可调T型中和线去耦的可行性。4.上述的MIMO天线皆是采用补偿网络去耦法指导设计的,而这一章介绍采用紧密场去耦法指导设计高隔离MIMO天线的思路。以前面提出的超宽带倒F天线为基础,设计一款具有紧密场自解耦特性的MIMO天线,仿真和测试结果表明该MIMO天线在超宽带内皆具有良好的隔离度性能。