日益复杂多变的无线信道环境和紧张的频谱资源对无线通信系统的设计提出了新的更高要求,作为无线通信系统的收发部件,天线的设计也向着多功能的方向发展。近年来,半导体器件的高速发展推动了可重构天线的相关研究。本文的研究对象极化可重构天线是一种极化状态可以动态调控的天线,它等效于将多个不同极化状态的天线集成在一个拓扑中,既实现了性能的提升,又减少了天线数目,有利于通信系统的小型化设计。此外,极化可重构天线还有利于频率复用以及消除多径衰落等,因此具有广阔的应用前景。本文围绕可重构馈电网络的设计对极化可重构天线展开研究。本文的主要研究内容和成果概括如下:1.设计了一种适用于极化可重构天线的宽带可重构馈电网络。该馈电网络由幅度相位切换网络和阻抗匹配网络两部分构成,其中幅度相位切换网络是以正交混合耦合器结构为基础,通过加载终端电阻改善其输出相位差,加载二极管使其可以在四种输出模式之间切换。利用奇偶模分析法探究了不同模式下该网络的输入阻抗,并为其设计了一个结构简单的可重构阻抗匹配电路。实测结果表明该馈电网络单输出、正交输出模式的阻抗匹配带宽(S11<10 d B)分别可达45.8%和30%,且正交模式下输出端口相位差可在25.4%带宽内保持90±5°以内。设计了一个双极化的L形探针贴片天线用以验证馈电网络的性能,分析天线自身耦合并提出了馈电网络优化方法。整个极化可重构天线的各极化模式的重叠带宽可达25.4%,最大增益为8.1 d Bi,在天线尺寸和设计复杂度等方面与已有的宽带方案相比具有优势。2.提出了一种双频四模极化可重构天线。该天线由馈电网络和双频双极化天线两部分构成。本文利用天线的双频特性降低了馈电网络的设计复杂度。馈电网络在正交混合耦合器结构的基础上加载开路枝节实现双频特性,加载二极管使其具有四个输出模式,加载终端电阻改善输出端口相位差。通过分析二极管工作状态,合并、减少直流偏置的使用。基于关键参数分析给出了两通带输出信号的调节方法。天线方面设计了一种L形探针双极化双频天线,通过分析天线的工作原理,给出了匹配优化方法。实测结果表明,该天线在0.94 GHz–1.07 GHz和1.99 GHz–2.27GHz两个频带内同时实现了四种极化状态,与已有文献相比具有明显优势。通过上述研究,本文为基于可重构馈电网络的极化可重构天线设计提供了新的方法和思路。