多频段多天线已经成为移动通信天线发展的一个重要趋势。但是,小间距的天线单元间会存在互耦问题。根据工作频率的不同,天线互耦可以分为同频和异频耦合。同频互耦问题常见于多天线单元的MIMO系统中。天线单元间的耦合会提高天线方向图相关度进而造成通信容量下降。而异频互耦问题则广泛存在于多频基站天线中。多个小间距多频天线共口面时,较强的异频耦合会造成天线方向图畸变。因此,如何在近距离下解决天线间的同频和异频耦合问题是一个具有广阔应用前景研究和挑战性的课题。本文针对天线的同频和异频去耦进行了深入研究,其具体内容分为以下两部分:1.基于磁电耦合的高隔离MIMO天线。本文提出了一种利用混合磁电耦合来提高天线隔离度的新型去耦结构。它由一个开口环结构组成,包含了一个电感线和电容间隙来分别实现磁场和电场耦合。通过在电场耦合的基础上叠加磁场耦合,可以增加调控的自由度,从而在宽频带范围内抵消掉原来天线间的耦合。去耦的同时还保持了原有天线单元的性能,包括阻抗带宽和辐射特性。本文进一步对该去耦结构进行了理论分析和实验验证。当去耦结构被放置在边缘间距仅仅为5 mm(在2.5 GHz下为0.04个波长)的两个单极子天线之间时,该天线能在2.3-2.8 GHz范围内实现了超过30 dB的隔离度。此外,灵活地操控天线间的磁电耦合,还能控制隔离带宽和幅度,以适应不同的应用场景。为验证这一点,本文额外设计了一款0.01个波长间距的MIMO天线。测试结果表明,其实现了50 dB的隔离度。2.双频双极化宽带共口面基站天线。该共口面基站天线由四个高频振子近距离围绕一个低频振子组成。由于最高频与最低频之间有超过两倍的频率差距,故高低频天线尺寸差距比较大。首先,分析尺寸比较大的低频振子臂对高频振子的遮挡问题,从而设计出对高频振子影响较小的低频振子单元。进一步,通过完成低频振子的高频谐波抑制,高频段的异频耦合度可以被降低。针对高频单元设计,也先深入研究了高频振子的低频共模谐波对低频方向图增益的影响。因此,设计出了带低频共模抑制的高频振子,解决低频振子增益下降问题。此外,还完成了高频振子的低频端口谐波抑制,降低高频振子对低频振子的端口耦合。经过优化调整,将设计的高低频振子组合,进行加工测试。结果表明,高低频振子间具有较低的耦合度,能在各自工作频段维持稳定的方向图性能。