5G（第五代移动通信系统）试验网已经展开,大规模商用即将来临;4G仍在广泛应用并深入发展。其中,Massive MIMO基站天线作为提升容量和速率的利器,成为了5G及后4G时代的研究热点和应用主流。基于系统的需求（如基站设备有源化）、性能的需求（如辐射单元之间互耦的降低）以及应用的需求（如天线尺寸、重量、成本的限制）,Massive MIMO阵列天线的辐射单元亟待小型化。本文即选择这一具有实际应用背景和技术难点的方向作为研究课题。首先,根据来自北美移动通信网络的应用需求,对于后4G采用的1710MHz-2200MHz频带（我国为2G、3G频段）的32T/R Massive MIMO天线阵列,辐射单元在低边频的间距明显小于二分之一波长,从而造成单元之间互耦强烈、隔离性能差。减小辐射单元的尺寸成为技术突破的关键。本文提出了基于（38）型耦合馈电的Ι型半波偶极子单元,在减小尺寸的过程中导致了奇异跳变进入频带内的低端。进一步,本文提出的ΙΙ型辐射单元,通过在辐射臂上切角并引入加载枝节的方法,在辐射单元的口径减小了34.1%的同时,既降低了互耦,又排除了奇异跳变,仿真结果表明辐射性能可以达到设计要求。其次,根据5G需求,本文提出了一种低剖面辐射单元,采用空气微带贴片结构,并设计双探针馈电与贴片形成一体化,实现了大约0.1₀?的低剖面,仿真表明其性能指标良好,而且结构简洁、制造简便、成本低廉,适用于国内5G三大试验频段（2515MHz-2675MHz、3400MHz-3600MHz、4800MHz-4900MHz）及国际5G频段n41、n78、n79（2496MHz-2690MHz、3300MHz-3800MHz、4400MHz-5000MHz）的64T/R Massive MIMO基站天线。最后,针对上述两种具有小型化辐射单元的Massive MIMO基站天线,我们进行了样机制作和实际测量,实测结果和仿真结果吻合,达到了设计目标。根据所设计的辐射单元形成的Massive MIMO阵列天线产品已经提供市场应用,具有良好的实用价值。