铁路系统有一套复杂的无线通信与调度系统,主要包括450MHz频段列调系统,800MHz列尾和列车安全预警系统,铁路GSM—R系统(上行885～889MHz,下行930～934MHz)。因此机车车顶上势必会有多副天线共存的现象,当天线相互靠近时就会彼此产生干扰以致影响整个系统的正常通信。天线之间的耦合是无线通信系统间电磁干扰的主要传输途径,若不能很好的解决天线之间的耦合问题,就会影响到整个机车系统的正常工作,使之存在着安全隐患。采取增大天线之间的间距是降低互耦的有效措施,但是由于机车顶部的有限空间,只有通过合理的天线布局才能使互耦减小到最小。本文首先利用智能优化算法粒子群算法(PSO)对多副天线组成的系统进行布局优化。建立了较为简单的天线系统模型,在一块有限大的金属平板上放置多副天线,并把天线之间的耦合度作为需要优化的目标函数,基于Matlab高级语言,根据粒子群算法找到合理而正确的各个天线的位置坐标,使得天线之间的耦合度最小。粒子群算法可以产生大量丰富的天线布局方案,从而实现对天线布局的优化。本文验证了粒子群算法在天线布局问题中的正确性和有效性,这样也为更加复杂的多天线系统布局提供了思路和分析方法。其次本文利用基于矩量法的仿真软件FEKO对机车顶部放置多副天线时的天线的特性参数进行了大量的仿真,仿真的特性参数为天线的方向性图和天线的驻波比,驻波比主要反映了天线与馈线系统是否良好匹配。并且把被研究天线的驻波比是否小于2作为衡量标准,给出了该天线在其它三副干扰天线的影响下正常工作的各天线的最小间距。最后在半电波暗室中进行了实际测量,将全反射地面等效成机车车顶,四周为自由空间,忽略实际地面以及车身的影响。利用自动测试系统得到了被研究天线在有多副干扰天线存在时的方向性图,并研究了在干扰天线端接50Ω匹配负载与空载两种情况下对被研究天线方向性的影响。使用矢量网络分析仪测得了同样环境下的天线的驻波比,得到大量实用的数据,并把得到的数据与仿真结果进行简单比较,给出误差分析。