正在建设的第五代移动通信网络,采用了大规模多输入多输出（massive Multiple Input Multiple Output,massive MIMO）技术。MIMO系统主要通过增加天线数量来提高系统的分集增益和复用增益,从而提高通信质量和数据传输速率。一方面天线数量增加,另一方面基站的空间有限,因此不得不考虑压缩天线单元间的距离。而天线单元间距离的减小使得单元间互耦增大,从而影响了天线的性能。因此,研究结构紧凑的基站MIMO天线的去耦具有极其重要的实际价值。基于此,本论文主要研究结构紧凑的双极化基站MIMO天线的去耦方法,并进行天线设计。本论文各章内容概况如下:第一章首先从阻断耦合路径和构造反相耦合路径两方面介绍天线去耦方法的发展,然后总结了目前的双极化MIMO天线的研究进展。第二章主要介绍了MIMO技术的相关知识和在后续研究中将使用的去耦表面的原理,最后给出改进的双极化天线方向图的计算方法。第三章设计了宽带小型化的±45°双极化天线。天线的工作带宽为0.63 GHz（2.26-2.89 GHz）,辐射结构的尺寸仅为0.2950?×0.2950?（0?是2.6 GHz下的空气波长）,带宽内的增益稳定在6.0-7.1 d Bi之间,且具有良好的交叉极化特性。第四章研究了紧凑的两单元双极化MIMO天线的去耦方法。首先利用第三章设计的双极化天线单元,组成间距仅为0.40?的两单元MIMO天线,接着利用该两单元MIMO天线探究了紧凑的宽带双极化MIMO天线的去耦方法。在此过程中首先利用去耦表面对双极化MIMO天线单元间的同极化互耦进行处理,获得了较好的去耦效果;然后分别设计了三种寄生结构,很好地降低了单元间的异极化互耦;最后将去耦表面和寄生结构相结合,验证了去耦表面和寄生结构组合去耦的可行性。第五章设计了紧凑的多单元双极化MIMO天线。首先在无去耦结构的情况下,利用第三章设计的宽带双极化天线组成四单元MIMO天线。然后利用第四章的去耦方法,通过添加合适的去耦结构,设计出了间距小、性能良好、隔离度高的四单元宽带双极化MIMO天线。在2.45-2.75 GHz频段内,所有端口间的隔离度高于18d B,且包络相关系数（ECC）都小于0.0025,展示了天线良好的分集效果。最后设计了4×4排布的双极化MIMO天线,验证了该方法应用于大规模双极化MIMO天线的可行性。第六章归纳和总结了本文的主要研究内容,指出了目前还存在的不足和下一步研究的建议。