设计拥有高隔离度的MIMO天线一直是设计者面临的难题和挑战。关于MIMO天线的去耦技术已经有许多报道,如缺陷接地结构、电磁带隙(EBG)、耦合谐振去耦网络(CRDN)以及分集技术等。在这些研究中,解耦结构是作为设计的最后阶段加在预先匹配好的多天线中去的,而且天线的去耦设计对仿真软件的依赖性较强。本文对于MIMO天线的研究方法则是从分析端口隔离问题开始。首先建立并分析二端口电路网络的隔离特性,然后根据电路模型建立相应的MIMO天线模型,最后在保持天线端口隔离的情况下对天线尺寸进行优化。在此设计方法的基础上,本文进一步对单辐射体MIMO天线的设计方法进行了拓展,提出了一个由LC电路组成的双频去耦电路模型,使其和独立的双频单极子天线共同组成一个辐射体,并验证了其可行性。本文的主要研究内容和工作如下:一、设计了一款线性双频双端口单体辐射MIMO天线。首先根据提出的线性双频二端口无源电路模型推导出端口隔离的条件,然后对隔离条件用ADS软件进行验证,最后将电路模型演变成具有辐射性能的天线模型。通过对天线进行加工与实测,验证了本文设计方法的有效性。二、分别设计了两款单体辐射MIMO天线。第一款的结构为环形。首先分析了由两条阻抗不相等的传输线并联组成的电路模型,推导出端口隔离满足的条件,并分析了影响天线隔离性能的各个参数。其次在所设计电路模型的基础上,建立对应的天线结构,最后经过匹配电路和优化参数,使天线在保持隔离的情况下具有良好的辐射能力。第二款为环形加支节的结构。在环形电路模型的基础上,建立了带有开路支节的环型双频电路模型,经过分析其电路模型的传输特性得出端口隔离的条件。然后把电路模型转换成具有隔离特性的微带线结构,通过设计匹配电路,使天线具有良好的S参数性能。设计的天线都经过加工测试进行了验证。三、设计了一款辐射体由两个双频单极子和解耦结构共同组成的双频MIMO天线。首先提出了由三个LC电路串联组成的具有隔离特性的电路模型,分析了影响隔离特性的相关参数。然后将天线单元与电路模型对应的微带线结构组成辐射体。经过调整优化天线的尺寸,最终设计的天线在两个工作频段内均具有较好的端口隔离度,并进行了验证。