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随着4G的全面部署及5G的到来,数据流量将呈爆炸性增长,未来移动通信系统将会是多种通信制式共存的形式,对整个系统容量及传输速率提出了新的要求。目前传统宏基站网络建设模式很难满足5G数据流量的冲击,新的基站网络建设迫在眉睫,然而可供选择的站点资源短缺,在现有的站点内扩大布局的密度会带来严重的电磁干扰,因此可采用宏基站、微基站、皮基站等共同组成异构网络来承载较多的话务量。微基站天线作为对传统基站天线的补充,往往布置在如大型场馆这种环境复杂、用户密集的高密场景下,具有体积小、便于安装等优点,吸引了众多关注。然而现有微基站天线覆盖频段单一,不能满足未来通信系统多种通信制式共存的形式,同时如何满足高密场景下的深度覆盖也是急需解决的问题之一,因此对具有宽带化、多频段共存的新型双极化微基站天线的研究成为了一个热门的方向。本文结合工程项目,针对微基站天线的宽带化和多频段共存等方面进行了研究,主要内容包含以下三方面:首先针对通信网络建设中多种通信模式共存的问题,微基站天线需要覆盖多个工作频段,本文研究设计了可同时覆盖3G/4G/5G网络工作频段的双极化微基站天线。由三款工作于不同频段的双极化天线单元及合路器共同组成,第一款天线基于微带馈电的巴伦及偶极子理论设计,工作于698-960MHz;第二款天线基于同轴馈电的巴伦及偶极子的基本理论设计,工作于1710-2690MHz;第三款天线基于交叉偶极子的基本理论设计,工作于3300-5000MHz。其次由于利用单个宽带天线实现多频段共存比利用多天线组合的形式工程使用率更高,本文基于电磁偶极子的基本理论设计了一款宽带双极化天线单元。该天线工作于2.07-3.94GHz,可同时覆盖LTE和Sub-6G低频段,在整个工作频段内,具有稳定的增益和良好的辐射方向图。最后针对高密场景下通信信号深度覆盖的工程需求,设计了一款工作于Sub-6G频段的双极化窄波束天线。该天线单元工作在3300-4500MHz(VSWR<1.5),具有良好的方向图及隔离度;基于平面阵列天线的基本理论将上述单元组成了 3×3的平面阵列,并完成了馈电网络的设计,实现了天线整体方向图的窄波束宽度特性。