近年来,随着现代科学技术的快速发展,人们对通信设备的要求越来越高,这为无线通信的质量和传输速率提出了巨大的挑战。天线作为无线通信的终端,扮演着十分重要的作用,性能优良的天线可以为人们提供更优越的通信质量和通信速率。多输入多输出(Multi-input and Multi-output,MIMO)技术在提高传输速率和信道容量方面具有独特的优势,其与天线的结合将为当前的无线系统提供质的飞跃。此外,当前无线系统多个模式共存的特点,多个天线工作在多个频点,它们之间将会产生强烈的耦合,影响天线系统的性能。因此设计应用于MMO系统的多频单元和阵列就变得非常有必要。论文主要内容为;本文通过引入课题背景以及意义,阐述了MIMO通信技术中提高隔离度的必要性,介绍MIMO系统基本理论,并针对MIMO技术中常用的去耦手段做了详细的介绍。本文主要研究适用于无线系统中双频模式MIMO阵列。通过对天线工作特性和去耦机理的分析和研究,提出三款具有良好工作特性的双频MIMO阵列。1.双频PIFA天线MIMO阵列设计。本文基于PIFA天线的结构和工作原理,结合天线开槽技术,设计了两款双频PIFA天线,天线单元均可覆盖WLAN和WiMAX频段,以此组成六元MIMO阵列,采用倒π型枝节和T型枝节加载在天线单元之间,实现了MIMO天线隔离度的提高。2.双频磁电偶极子天线MIMO阵列设计。本文基于磁电偶极子的结构和工作原理,设计了一款双频磁电偶极子天线,天线单元可覆盖WLAN和WiMAX频段,采用极化分集技术将天线两两垂直放置组成六元MIMO阵列,实现单元之间隔离度的有效提高。3.高增益双频偶极子天线MIMO阵列设计。该天线阵列由六个双频偶极子天线单元构成。运用天线的极化分集原理,实现MIMO天线阵列在有效空间内多个天线的高隔离特性。同时,设计一款双频人工磁导体材料,将周期性人工磁导体背向放置与偶极子阵列下侧,实现天线的高增益、单向辐射特性,并在一定程度上降低了天线阵列剖物面。