移动通信网络依赖天线的电磁波辐射来实现信号覆盖,天线的功能无可替代,其作用至关重要。在2G时代,天线主要采用单极化(单通道)或双极化(双通道)的简单应用模式;在3G时代的TD-SCDMA体制,天线开始逐渐采用8通道的双极化智能天线;到了4G TD-LTE和5G时代,多通道阵列天线成为标配,其中,主流的5G Massive MIMO天线系统采用典型的64T/R收发通道应用模式,该天线系统的无源部分不仅包括了天线辐射阵列,还包括了天线校准网络。Massive MIMO天线通过智能算法精确实现各硬件T/R收发通道的馈电幅度和相位分布,以产生所需的赋形波束方向图,其中,天线的校准网络用于检测和标校各个T/R收发通道的幅相分布,其性能至关重要,决定着Massive MIMO天线系统乃至5G移动通信网络的成败。为此,本文选择Massive MIMO天线校准网络作为研究课题。当前,5G商用在即,同时,4G移动通信网络未来与5G通信系统将长期在网并存使用。根据目前主流的实际应用需求:具有宽频的2.3GHz~2.7GHz的64T/R Massive MIMO天线系统涵盖了4G的B40频带(2.3GHz~2.4GHz)和5G FR1的N41频带(2.496GHz~2.69GHz)。由此,结合应用背景和指标需求,本文提出了一种四模块微带线校准网络方案,设计了具有良好性能的多种无源电路部件(包括威尔金森功分器和低耦合高定向性耦合器),并将它们拼接组合实现了64通道、宽频带、低成本、易调试的天线校准网络,最终应用于实际的Massive MIMO天线。针对宽频校准网络隔离度指标的设计难点,本文设计了电容等效的开路枝节进行补偿;针对高频和宽频状态下集总元件受寄生参数影响而发散的问题,本文设计了一种TRL校准电路来校准;针对屏蔽盖加载后,天线校准网络各通道幅相混乱和腔体谐振问题,本文提出了一种分腔方式来改善性能;针对部件物料加工公差、焊接和装配误差带来的耦合度离散问题,本文提出了采用一种介质柱填充法来微调性能。最后,实际加工制作了天线校准网络样品,测试了其主要电路性能指标,结果表明与仿真设计具有一致性,并较好地满足了实际的Massive MIMO天线产品需求。