如今,无线通信网络环境已经变为了由不同网络所组成的一个混合网络。因此,多模移动终端的发展及开发已经激起了全世界无线通信领域的工程师们的兴趣,而多模多频段智能机天线作为未来的终端设备特别是包含MIMO系统的终端设备的必要配置也势必引起工程师们的关注。另外,由于人们对于超过4G通信标准的数据传输速率的需求,一些国家和地区的工程师已经开始定义他们自己的5G通信标准,可兼容5G通信频段并且包含MIMO天线阵的移动终端设备将来势必成为5G时代的不错选择。鉴于此,本文对可应用于5G多模终端的多天线系统进行了研究和分析。首先,本文对MIMO手机天线的设计基础进行了研究。对手机天线设计中经常采用的天线方案进行了分析。针对手机天线如何实现宽频和小型化进行了探讨。对于MIMO天线中经常出现的互耦严重的问题,相对应的给出了几种在终端设备中应用比较多的去耦合技术。其次,本文提出了一种采用2个4G天线和8个5G天线的多天线模块。4G天线可以覆盖824-960 MHz和1710-2690 MHz频段,通过采用延伸地板和中和线技术分别提高了4G模块在高低频段的隔离度。5G天线采用单极子结构,可覆盖3400-3600MHz频段。在8×8的MIMO系统中,5G模块的遍历信道容量在3400-3600MHz频段可达到约40 bps/Hz。再次,本文提出了一种10端口(2个4G天线,8个5G天线)的多天线系统。为了实现对天线低频段(824-960MHz)的覆盖,4G天线馈电端口加载了一匹配电路来拓展带宽,同时通过中和线技术实现4G天线单元的去耦合。5G天线采用PIFA结构,可实现比单极子天线更高的效率,从而获得更高的信道容量。最后,本文设计了一款包含2个4G天线和10个5G天线的12端口的多天线模块。4G天线的尺寸只有40×5×4.5mm3,两个4G天线分别放置于手机PCB板的两侧,因为距离较大故而隔离度较好。5G天线模块采用了6个缝隙天线和4个环形微带天线,并且利用了微带天线极化正交的特性实现了其端口之间的良好隔离度。同时天线单元的增加使得5G模块可以实现更大的信道容量。本文所设计的三款多天线模块在带宽,隔离度,效率,包络相关系数(ECC)等指标方面都满足相关标准。