随着移动通信事业在世界范围内迅猛发展，移动通信系统在容量和质量上不断升级，这对基站天线提出了越来越高的性能指标的要求。为了降低天线站址的选址难度和安装困难、降低网络建设成本，多个系统共用的多频基站天线的设计受到越来越多的关注。本文从实际出发，对多频嵌套基站天线的实现展开了研究和设计。本文先对肩并肩组阵实现多频天线的方案进行了仿真分析，通过仿真发现由于边界条件的不对称导致了相关辐射指标的恶化，进而采用嵌套组阵的形式克服上述缺点。接着对超宽带嵌套天线进行了仿真，分析了其组阵的技术瓶颈，通过增高高频辐射单元、改变辐射单元间距和数目、优化边界条件等多种改进方法，提出了一种优化的方案实现超宽频嵌套天线。进一步，为了方便研究嵌套形式下的增益和副瓣特性，选取了超宽频段的一部分频段进行分析并设计了一种高增益低副瓣多频嵌套基站天线，通过分析辐射单元激励的幅度和相位对天线赋形的影响，得出了优化的高低频赋形方案，并在此基础上对天线的垂直面方向图进行了赋形，优化设计后完成了天线实物的制作。文章的最后详细的分析了天线实物的测试结果，通过理论分析和比较，阐述了天线的测试结果和仿真结果之间的异同。