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基站天线的设计不仅局限于天线的电参数设计本身，而且要从网络设计的角度，综合考虑无线传播和环境条件等因素。
作为空间电磁信号与移动基站收发信机间的接口，基站天线是移动通信系统的重要组成部分，直接关系到移动通信网络的覆盖范围和网络营运的指标。因此，基站天线的选择和设置成为控制无线网络覆盖及网络优化的主要手段。由于基站天线接口是开放的，使得天线具有丰富的设计选择性。
关键技术
基站天线的关键技术可从天线单元的设计、方向图的综合以及分析与优化算法三方面进行阐释。
首先，基站天线单元的研制是基站天线设计的基础。一个成熟的单元设计不但要求电磁特性良好，如满足带宽特性，辐射效率高，而且要求结构合理，易于加工与安装；单元选择合理不仅能够提高天线的电性能指标，还利于波瓣赋形的实现。
其次是方向图的综合。基站天线的使用环境大致分为城区、密集城区、郊区、农村地区和交通干线5种类型。不同的覆盖区域主要决定于天线的水平波瓣宽度，同时为了保证覆盖半径，还需增加天线的增益，此时需要在天线的俯仰面内作波瓣赋形。反射板的设计也是决定天线方向图的关键之一。反射板的截面形状对基站天线的前后比和水平面的方向图起着重要的作用。
第三个关键技术是准确的天线分析与优化手段。当今天线的分析手段基本以数值方法为主，其中矩量法、有限元及有限差分方法是三种主流的数值算法，并分别有相应的商业软件。但基站天线的分析仍面临如下困难：虽然相对散射问题而言，其电尺寸不算大，但电气上的细节结构多，不仅有辐射结构，还有馈电网络以及部分将显著地影响着电参数的基于结构考虑的安装件。开发结合数值方法与网络分析方法的混合设计算法显得十分重要。
发展展望
移动通信已经历了第一代的模拟制式以及目前的第二代数字制式，并正往第三代技术发展，基站天线也因应移动通信的发展而不断发展，并呈现以下的发展趋势：
第一个趋势是电调技术的应用。移动通信网络中对天线的要求是随环境不同而随时变化的，生产厂家无法为每个基站设计和制造一种类型的天线，而电调天线以其性能优良、调整方便、适应性强，为通信网络的建设和优化提供了一个很好的选择。
第二个发展趋势是实现基站天线的多系统共用以及多天线的集成。从节省天馈线成本、降低带外干扰信号的角度考虑，基站天线的带宽最好能同时满足多个系统的频带要求。除了多频段工作，也有基于天线安装空间及成本考虑，提出了一副以上的同类型天线共用天线罩的设计。
第三个趋势是针对各种特殊安装环境下的天线设计。随着移动通信的发展，建设基站的数量越来越多，基站站址的选择变得非常困难。因此运营商迫切需要外型美观、隐蔽而又符合技术要求的天线，解决天线外观与环境的协调问题，减少人们对天线的注意，以便于移动通信工程顺利进行。
随着天线技术的发展，天线的选择和设置更加灵活。天线设计人员必须针对不同的地理环境、安装环境以及服务要求，合理选择天线类型和电气性能，优化设置天线参数，达到控制电磁能量的空间分布，改善网络覆盖质量，均衡网络话务负荷，使网络资源得以充分合理的利用。
