天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换[1][2]。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线[3]。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。

目前看来，5G技术的商用已经迫在眉睫了。与4G技术相比，5G通信的流量密度、传输速率、连接终端设备数量都会大幅度的提升；与此同时，5G通信的时间延迟也会降低为原来的五分之一，而且终端的低能耗电池使用时间将是原来的十倍之长。5G技术的发展，对天线的性能也提出了更高的要求。

国内外研究现状分析：

由2G发展到5G，所使用的天线也经历了由全向天线到定向天线，由单极化天线到双极化天线以及电调双极化天线，由无源天线到有源天线，以及从智能天线到MIMO天线再到Massive MIMO天线等发展过程[4][5]。现阶段，MIMO通信及其相关的天线技术成为发展的重点，MIMO通信的本质是将天线分集与空时处理技术进行有机的结合。MIMO系统在收发终端采用的是天线阵列架构，并且辅以软件无线电部分的更为先进的无线传输以及信号处理等相应的技术，可以在空间中构建多个并行的传输通道，允许无线信道以多径传播党的方式，这样就可以大大的增加其效率[6][7]。然而，在MIMO通信中，收发天线系统的性能就直接影响了MIMO通信的信道质量，而且各天线单元之间收发信号的独立程度即相关性是决定该性能的重要因素，而该相关性又与电磁波在空间中的散射传播特性，以及收发天线的特性有着重要的联系[8][9]。

在MIMO天线阵列的研究上，美国的T.Svantcsson、日本的H.Arai、瑞典的M.Wcnnstrom等进行了一系列的针对MIMO天线的改进的研究，他们的研究成果为MIMO天线系统的成熟应用提供了不可或缺的支持[10]。

5G技术的发展，使得以MIMO通信系统为基础所提出的Massive MIMO系统得到了快速的发展。为了能够更好的实用Massive MIMO的需求，在国外，WonilRoh提出的一款应用于基站通信同时又支持3GHz和30GHz的128单元贴片阵列[10]。不仅仅在3GHz到30GHz这个频段，有些国家甚至制定了用于60GHz无线通信的802.1ad标准,对于60GHz无线通信的研究也成为热点[11][12]。在国内，洪伟于2014年基于5G通信的基站多波束天线技术，设计出一款工作于5.8GHz的64×4贴片的天线阵列，该天线具有64个射频通道，256个单元的单极化天线阵面[13][14]。后来毛建军等人又对该天线阵列进行了改进，使得该天线具有±45°和双极化特性。现阶段，国内外对5G天线的研究仍在进行，国内外的好多团队和公司也取得了不小的进展，其中Miraftab V，Zhai W，Repeta M联合提出了一种宽频带低成本的电子束SIW天线阵列，适用于高容量毫米波无线电，这也就说明我们离5G的商用化也越来越近了[15]。