随着时代的进步,以及5G技术的大范围普及,对当前基站天线的设计提出了更高的要求,在2G、3G和4G等通信技术短时间不会淡化出历史舞台的情况下,新一代基站天线必须在满足5G的前提下能对前几代进行兼容。双极化天线因其在改善多径衰落等问题上有着出色的表现,同时还能大幅度地提高该系统的通讯容量,因此在基站天线的设计中普遍采用双极化技术。通过分析当前基站天线的相关技术,研制了三种宽带双极化基站天线,并分别进行了加工和实测,以此验证了它们设计的可靠性和准确性。作为设计天线的一个应用实例,在4G基站天线基础上,对物联网设备的传输模块进行了研究,模块能够为数据传输提供远程支持,在分析系统的基础上,设计了一套基于4G的物联网数据采集系统。内容如下:（1）以Y型耦合馈电为基础的宽频带双极化天线。天线包括两对交叉布置的偶极子,构成±45°双极化,天线的馈电方式采用空间耦合的方式,通过对偶极子臂进行切角以实现渐变结构与引入不均匀耦合使得带宽得以拓宽。后来通过加载人工磁导体反射板设计了一种宽带双极化低剖面天线,大大降低了天线的垂直高度。两种天线均实现了带宽1.71-2.69 GHz,适用于2G、3G和4G等频段。带内辐射方向图稳定,交叉极化优于-20 d B,增益稳定在10 d Bi左右,隔离度稳定在30 d B以上。（2）以磁电偶极子为基础的宽带双极化天线。天线包括两对交叉布置的磁电偶极子,构成±45°双极化,同时该天线的馈电方式采用空间耦合的方式,其馈电结构采用同样正交方式放置的г型金属导电条带。在竖直磁偶极子的长度确定以后,通过对水平电偶极子进行切角来实现宽度渐变的结构,同时引入不均匀的耦合电流来拓宽天线的工作带宽,最后为了控制宽带天线的反射波束,采用带有倾斜围栏的反射板。最终该天线实现了带宽覆盖1.65-4.25 GHz,适用于2G到5G等频段。频带内的方向图稳定,交叉极化优于-20 d B,增益稳定在9 d Bi以上（1.65-3.6 GHz）,端口隔离度高于30 d B。（3）作为上述设计的典型应用,基于4G的物联网远程通信系统。利用STM32单片机作为主控模块,EC20作为通信模块,MQTT协议作为通信协议,将采集到的数据上传至云平台,进行数据的处理与可视化。