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认知无线电技术被认为是提高频谱管理和效率的一种方法，未来的认知无线电系统对天线设计提出了挑战，特别是可重构天线的设计。在认知无线电系统里，宽带天线（感知天线）可以在较宽的频率范围有效地进行频谱感知，当宽带天线发现合适空闲的频段时，具有可重构功能的天线（通信天线）就会在搜索到的空闲频段内进行通信工作。本论文是由国家自然科学基金（61372008）、毫米波国家重点实验室开放课题（K201405）、中央高校基本科研业务费（2014ZZ0031）等项目资助，主要研究应用于认知无线电领域内的天线，创新地提出、设计了三款具有较高性能的光控可重构天线。主要研究内容有：（1）宽带和窄带集成的光控可重构天线：天线采用双端口共面波导馈电结构，天线主体由两部分组成。天线结构外围是U形单极子天线，能够覆盖3.1-10.6GHz，内部有两个开路的环形结构的单极子天线工作在窄带。利用激光器触发硅开关形成四个可重构频段，分别为5.8-6.8、6.7-7.3、7.0-8.4和7.9-9.2GHz。（2）宽带和窄带集成光控可重构天线的改进：天线依然采用双端口共面波导馈电结构，改进的方面有：四个硅开关的位置具有完全对称结构，频率重构的范围由超宽带的高频变为低频，分别为2.28-3.68、3.42-4.0、4.78-5.41和7.66-8.38GHz，覆盖了更多无线应用频段，如WLAN、WiMAX和用于卫星通信的ITU8-GHz。（3）光控可重构超宽带陷波天线：在小型化超宽带天线设计的基础上利用U形开槽技术实现陷波功能，五个光控开关有效组合来控制缝隙有效电流路径，形成五个可重构频段，四个陷波频段分别为：2.2-2.9、3.2-4.7、4.8-6.6和7.5-8.7GHz，还包括一个超宽带频段2.1-12GHz。开关的选择是可重构天线设计的关键技术，目前用于可重构认知无线电天线的开关有：RF MEMS、PIN二极管、变容二极管等。本文提出的光控硅开关，特点是不需要布置直流偏置线，减少天线的辐射性能影响，同时还具有转换速度快的优点。