天线是移动通信系统所需的基本部件,随着通信终端产品性能的提高,基站天线的可靠性能必须随之提高。考虑到目前移动通信市场仍然是3G、4G通信模式共存的状况,以及基站建设中天线体积过大的问题,一种小型化、宽频带的双极化基站天线呼之欲出。另外,为了使该小型化基站天线具有覆盖范围可调的能力,特别需要这种基站天线还具有电调下倾的功能。为了得到具备这些优势的新型基站天线,本文进行了如下研究工作:首先,本文概述了近几年来国内外有关基站天线阵元和天线阵列的研究状况。对这些文献中提到的基站天线的特点进行总结分析后,本文采用减少阵元数目的方式来实现天线阵列的小型化,为了使得本文设计的小型化基站天线具有电调下倾的功能,必须特别为其设计一款移相器。参考移相器的设计文献,设计一款机械式的介质型移相器。接着,为了得到合适的基站天线增益,本文设计了一款六阵元天线阵列,同时在六阵元天线阵列的反射板上提出了三种不同形状的侧壁结构来改善天线阵列的辐射性能。为了验证侧壁结构对天线阵列的辐射性能的影响,本文比较了在四种不同反射板下(三个具有侧壁结构的天线阵列和一个不具有侧壁结构的天线阵列),天线阵列的各个辐射性能参数。仿真结果表明:阶梯形侧壁结构对天线阵列的辐射性能有着较强的改善,因此本文将阶梯形结构作为反射板的设计方案。此外,针对移相器制作成本和对基站天线的性能影响等问题,本文提出了一种一分五结构式的纵向滑动型移相器,该移相器设计原理简单且实用性强,非常适合本文设计的小型化基站天线阵列。最后,将设计好的天线阵列与移相器进行实物加工,将两者实物完成组合搭载后,得到这款小型双极化宽带基站电调天线,其工作频段从1.71 GHz到2.69 GHz,基本覆盖了目前移动通信系统的工作频段,还具有较宽的下倾角度范围(0°~10°),能充分减少同邻区的相互干扰。另外,还对小型化基站天线进行了电路参数、辐射参数以及三阶无源互调性能的测试。实测结果表明本文设计的这款小型化基站天线具有优良的性能,能够成为当前通信市场上的有力竞争产品。