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无线通信行业的蓬勃发展带来了频谱资源的日趋短缺，在现有的频谱资源上提高通信系统的传输速率和传输质量成为通信领域的研究重点。MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)可以在不增加发射功率和传输带宽的前提下，显著地提高系统的信道容量和频谱利用率，MIMO技术被认为是新一代无线通信系统中的革命性技术。当前，天线问题是限制MIMO技术发展的最大障碍之一。 本文在介绍MIMO天线的研究背景和意义，以及综述近年来国内外MIMO天线发展现状的基础上，对MIMO天线的相关理论和性能指标进行了归纳。重点讨论现有的几种提高MIMO天线单元隔离度的方法，为MIMO天线的设计奠定理论基础，并以MIMO天线的设计作为本文的研究目标。 论文以可用于IEEE802.11n通信标准的MIMO天线为设计实例，提出了几种天线结构，并给出了对应天线的设计思路，分析特定结构参数对天线性能的影响，通过测试和仿真的对比来验证设计天线的可靠性。 采用共面波导馈电和槽线馈电相结合的方式，设计了一款工作于WLAN的2.4GHz高隔离度MIMO微带天线。实验结果显示，工作频段内，所设计天线的端口隔离度大于35 dB，最大辐射方向交叉极化比大于45 dB。除了较高的端口隔离度和极化纯度外，它还具有结构紧凑特点，较适用于WLAN的MIMO系统。 在正方形贴片的一角侧开双缝隙，通过共面带状线和同轴线馈电结构，利用半波折合振子辐射模式和贴片天线辐射模式，实现了一款共置高隔离度双极化贴片天线。工作频段内，所设计天线的端口隔离度大于23 dB。同时，天线可实现双极化特性，在最大辐射方向极化隔离度大于30 dB。所设计天线具有良好的端口隔离度和极化隔离度，可应用于壁挂WLAN基站。 采用带背腔的环形缝隙作为天线辐射元，通过两条相互正交的微带馈线作为双极化天线的端口，设计了一款适用于室内WLAN系统的2.4 GHz频段双极化腔体方向性MIMO天线。在工作频段内，所设计天线的端口隔离度大于32 dB;最大辐射方向上，天线的主极化辐射场比交叉极化大30 dB以上，天线增益达到5.1 dBi。在此基础之上，利用相互正交信号的衰落互不相关的特点，设计出一款结构紧凑、隔离特性良好、辐射场极化纯度较高的新型三端口三极化MIMO天线，该天线在TD-LTE的E频段内达到良好的工作性能。 最后，对本文提出的设计进行总结，并提出进一步的研究设想。