现代移动通信技术自20世纪70年代以来蓬勃发展,如今已经开始使用以LTE Advanced为国际主流标准的第四代移动通信系统。基站天线作为移动通信系统的重要部件,逐渐出现小型化、宽频化、多系统共用的发展趋势。设计一种能够供多个系统使用的小型化基站天线,不仅能够满足目前多网共存的需求,同时也能减少资源浪费,解决天线选址的困难。本文顺应目前的发展趋势,设计一种嵌套式双频基站天线。论文首先介绍了移动通信的发展背景及双频双极化基站天线的发展现状。随后根据基站天线各项参数的指标要求和阵列天线理论,提出一种采用嵌套组阵方案的双频天线。通过改变高频辐射单元的排布方式、辐射电磁边界以及顶部加载介质块等方法逐步优化水平面方向图的辐射参数。对满足波束宽度、前后比、交叉极化比等指标的仿真模型进行了馈电网络设计,使天线与馈线之间得到良好匹配,保证信号的高效率传输,同时也使垂直面方向图得到赋形优化。最后,制作了样机,并对电路参数和辐射参数进行了测试和结果分析。测试结果表明,本文所设计的基站天线在790~960MHz/1710~2690MHz两个频段范围内具有良好的性能指标,适用于2G、3G、LTE等多个移动通信系统,实现了宽频带覆盖。此外,由于采用了小口径的低频辐射单元和嵌套式组阵方案,使得天线在满足辐射特性要求的基础上实现了小型化,在LTE通信系统中具有实际的应用价值。