近年来,无线通信系统发展迅猛,其功能、性能得到了大幅度的提高。与此同时,人们对无线通信系统也提出了更严苛的要求。从整个射频链路来看,天线在无线通信中的作用十分重要,面对日益严峻的复杂的工作环境,如何设计出能够适应多环境、多功能的天线,成为了目前天线领域的研究重点。自可重构的概念被提出以来,各国研究人员为设计出具备优良性能的可重构天线投入了大量的人力物力,使得可重构天线成为了一个热门领域。可重构天线,即能够在其本身结构不变的情况下,通过外加的寄生电容、PIN二极管、MEMS等,来实现辐射特性的改变,如极化方式、工作频率以及辐射方向图等天线的重要参数。这样一来,通过偏置电路对天线工作状态进行切换,可以使其根据不同的工作环境、需求而表现出不同的辐射特性。可重构天线在发展过程中经历了漫长的演变,其结构、材料、功能在不断的发生变化。以往的可重构天线的设计十分复杂,能够实现的重构特性十分有限,直到电磁超材料的出现,为研究人员打开了一扇新领域的大门。超材料是一种具备与其他材料不同的材料特性的广义的物质。其介电常数、磁导率等均可以被人为控制、改变。这些利用超材料设计的新型可重构天线,相比传统天线来说,具备了更多的功能、更广泛的应用场景和更高的实用价值。本文首先指出了电磁超材料与天线设计相结合的研究意义,梳理了近年来国内外利用电磁超材料设计可重构天线的相关实例,分析了其优缺点、实用价值。紧接着介绍了电磁超材料的相关理论,如等效媒质模型、本构参数提取方法等,提出了一种新型矩形蘑菇型电磁带隙结构。最后根据所提出的新型电磁带隙结构设计了如下两款可重构天线:（1）C波段低剖面方向图可重构天线,该天线通过缝隙耦合馈电。同时设计了直流偏置电路对天线的工作模式进行控制。仿真结果表明,天线顶部的电磁超表面可以有效提高辐射效率,同时基板内部的金属过孔对工作频率起到至关重要的作用。实测结果表明,该天线主波束方向可以在±30°范围内调节,可以实现三种不同的辐射方向,带内增益大于等于4.5d Bi,四种状态下共享-10d B阻抗带宽为4.2%。（2）多模式频率-方向图可重构天线。通过改变天线顶部超表面结构,使得天线表面辐射电流改变,进而改变天线的辐射方向图,同时天线的工作频率也随之改变。实测结果表明,该天线可以实现四种不同的辐射方向,带内增益大于等于2.1d Bi。