随着科学信息技术的成熟发展,面对越来越复杂的通信电磁环境,以及越来越多的无线应用,可重构天线有着较优的适应性——可以根据通信环境和要求的变化实时改变天线的性能。因此,可重构天线得到了本领域国内外学者越来越多的关注。极化可重构天线作为可重构天线中的一员,它不仅可以满足日益增加的无线应用的通信需求,还可以降低无线通信系统中极化失配和多径反射带来的损耗,从而极大的增加通信系统容量。本文在分析宽带极化可重构天线的研究背景基础上,应用了不同的方法,提出了三款宽带且具备多重极化可重构的宽带极化可重构天线,主要内容如下:1.提出了一款基于共面波导（CPW:Coplanar Waveguide）馈电的宽带多极化可重构天线设计方案。天线由FR-4介质基板、喇叭形的单极子辐射单元、参考地单元、和对称寄生辐射单元组成。在参考地上开缝并置入4个PIN二极管,通过控制PIN二极管开关的通/断状态,改变天线的表面电流分布,从而改变有效孔径的远场辐射,辅以优化的阻抗匹配,进而实现宽带极化可重构天线设计。实测结果显示,天线在三个极化模式下的重叠阻抗带宽(|S₁₁|<-10d B)达到48.5%,覆盖频率范围为2.42–3.97GHz;圆极化模式下的重叠轴比带宽（AR:Axial Ratio<3d B）为48.2%,覆盖频率范围为2.33–3.81 GHz;实测峰值增益为2.3 d Bi。天线实测结果与仿真结果有着较好的一致性,可满足移动通信和卫星通信中多极化应用场景的需要,如TD-LTE 2600,WLAN 2.45 GHz,S频段卫星通信等。2.提出了一款基于交叉偶极子和寄生单元的宽带多极化可重构定向天线。天线由FR-4介质基板、一对交叉偶极子辐射单元和三组寄生辐射单元组成,在馈电点和交叉偶极子之间置入4个PIN二极管开关,通过对PIN二极管开关状态的控制,可以实现线极化、左旋极化和右旋极化工作模式的切换。交叉偶极子双臂通过一个3/4的方环连接,用于实现两臂电流90°相位差。此外,寄生单元相互垂直,在感应电流的激励下可以产生相互垂直的电磁波,适当的调整了天线工作带宽内x方向和y方向电场分量的幅值和相位,进而增加了圆极化的轴比带宽。与此同时,为了提高天线的增益,在天线下方约1/4工作波长处放置一个金属反射板。实测结果显示,天线在三个极化模式下的重叠阻抗带宽(|S₁₁|<-10d B)达到63.5%,覆盖频率范围为2.04–3.94 GHz;圆极化模式下的重叠轴比带宽（AR<3d B）为54.5%,覆盖频率范围为2.4–4.2 GHz;实测峰值增益为8.5d Bi。所以,基于该天线良好的实测结果,它可满足移动通信系统的TD-LTE 2600、sub-6G 5G、WLAN 2.45 GHz,以及卫星通信的S频段等通信电磁环境复杂多极化应用场景。3.提出了一款基于硅片光导开关和C形单极子的宽带多极化可重构定向天线。天线由Rogers 4350高频介质基板、C形单极子辐射单元、寄生辐射单元、馈电单元、微带馈线和参考地组成。在微带线中开缝置入硅片,并用银浆使之与微带线连接,通激光控制光导开关的导通和断开状态,可以实现线极化、左旋圆极化和右旋圆极化工作模式。由于C形单极子可以同时产生两个方向正交的极化波,寄生单元和开槽适当的调节了这两个正交极化波的幅值和相位,于是天线的阻抗带宽和轴比带宽得到拓宽。为了提高天线的增益,在天线下方放置金属反射板。实测结果显示,天线在三个极化模式下的重叠阻抗带宽(|S₁₁|<-10d B)可达到53.1%和14.3%,分别覆盖1.8-3.1 GHz和3.3-3.81 GHz频段;圆极化模式下的重叠轴比带宽（AR<3d B）49.1%,覆盖频率范围为2.38–3.93 GHz;实测峰值增益为9 d Bi。比起其他的极化可重构天线,对于硅片光开关在极化可重构天线上的尝试应用也是本工作的亮点之一。天线覆盖移动通信系统中TD-LTE的2.6GHz频段、5G通信的sub-6G频段、以及WLAN2.45 GHz,以及卫星通信的S频段。通过上述天线的研究、设计和测试,丰富了宽带极化可重构天线的理论和设计方法,同时为当前和未来的多极化应用场景提供天线解决方案。