随着第五代通信商业化的展开,5G天线技术的研究随之进入白热化的阶段。由于人们对高于4G标准通信速率的需求以及现代移动终端设备超高屏占比、超薄化的发展趋势,适用于5G移动终端设备中的天线要满足多频段、小型化、宽带化、高信道容量等特点。电磁频谱资源是非常有限的,使用MIMO技术可以更合理的利用频带资源,在频带宽度一定的情况下,提高几倍的信道容量。综合上述所有的设计要求,本文从天线原理和设计的实用性角度分析并设计了四款5G多频段的移动通信终端MIMO天线。首先,本文从实现的基础原理等方向对MIMO进行深入地研究和分析。重点研究了提高MIMO隔离度、去耦以及多频段5G天线单元的小型化、宽带化等方面的技术实现。其次,本文先提出了两款基于单极子天线结构设计的5G多频MIMO天线,分别设计了平面结构的单元以及立体结构的天线单元。对比两款天线仿真及实测结果,3D-Monopole天线的辐射效率明显要高很多,5G低频段实测天线效率甚至高达80%。3D-Monopole天线单元尺寸非常小,只有8mm×8mm×5mm,金属背板开槽较小,实用性更好。另一款平面设计的天线合理地利用了自身的高阶谐振以及耦合等特性,辐射性能较好。最后,本文提出了一款基于PIFA天线结构设计的5G多频MIMO阵列天线及其改进型。仔细对比分析该天线仿真及实测的最终结果可知,该天线设计符合移动通信终端设备的标准要求。使用了添加额外介质基板以及在辐射单元上开槽等技术,实现了天线的多频化以及宽带化。该天线设计不需要在金属背板上开槽,保证了金属背板的完整性,符合当下移动终端超高屏占比的发展趋势,实用性较高。在此设计基础上额外添加两个天线单元,结合天线单元的辐射特性进行重新布局,提出了该天线的一种改进型8单元的MIMO天线。