随着移动通信技术的迅猛发展,从3G向4G发展过度的LTE(Long-Term Evolution)技术已经成为至关重要的一步。基站天线的研究成为当今的通信系统的发展的必然趋势,也是市场的迫切要求。双极化天线作为基站天线常见的结构,其性能的好坏对于移动通信网络系统的性能有至关重要的作用,因为双极化天线可以增加通信系统容量,减小多径衰落,而且采用分集增益可以提高系统整体性能。随之通信系统复杂程度的增加,还得考虑双极化天线的宽带性、双极化、多频性、小型化等情况。本论文研究的天线的工作频段是1710MHz~2690MHz的双极化宽带多模天线,在研究的时候考虑阻抗匹配特性、辐射特性和多谐振模式特性等因素。本论文的研究遇到的关键问题是:1)如何设计出既满足符合工作于LTE频段同时也满足方向图等辐射特性的天线单元;2)同时研究双极化天线单元的谐振模式,并且利用其特性实现工作带宽的拓展。本论文的工作围绕着基于LTE频段的多模双极化宽带天线的研究与设计而展开的,研究且设计出三款新颖的双极化天线单元。本文的主要内容是:1、研究了一款应用于基于LTE频段的三模双极化偶极子天线。首先介绍了一个矩形金属块的偶极子天线多模特性、阻抗特性及其原理,发现连接一段四分之一波长的同轴线可以在原来两个模式的带宽内产生的一个新的谐振模式,利用这种多模特性实现双宽带化。设计出来的双极化天线经过测量得到分数带宽为80%(工作频段为1.62-3.52GHz)、稳定的辐射方向图、较好的增益。设计的双极化天线具有结构简单,低成本、轻巧、容易组装和良好的辐射特性等优点,具有应用价值。2、研究了一款结构简单的双极化背腔宽带天线的设计。主要利用金属探针馈电耦合金属背腔的方法,同时利用背腔的特性以及单极子天线宽带特性研究和设计这款双极化天线。这款天线利用金属探针耦合馈电就可以实现阻抗匹配和较为稳定的辐射方向图,结构简单,容易加工。3、研究出一款L型短路探针馈电的双极化宽带天线,该天线具有渐变结构的开槽和采用L型短路探针馈电的结构,这种结构都有利于增加天线阻抗带宽匹配和稳定辐射方向图。同时天线在地板四周加了反射板,增强天线的辐射特性,减小后瓣。