进入5G时代,无线通信技术得到了很大的改进,越来越多的5G用户群体使得通信面临的环境日益复杂,系统对天线性能的要求越来越高。大容量、多功能、超宽带是目前无线通信发展的重要方向,为了提高系统容量,科研人员提出了使用多输入多输出（Multiple-input-multiple-output,MIMO）技术,以提高频谱利用率,但是随着使用天线数目的增加,通信系统的整体成本和重量也随之增加,而且在电磁兼容方面也会出现问题,可重构天线在这种背景下应运而生。在通信系统中,天线是接收和发射电磁波的器件,起着关键性的作用。可重构天线较普通天线相比具有多个天线的功能,然而实现可重构天线需要激励多个模式,并设计非常适合的馈电网络,使其模式可以自由的切换,这是可重构天线的重点和难点。本文针对这一难点,在圆形微带天线上加载短路针和开缝,利用PIN二极管设计馈电网络实现了方向图可重构微带天线的设计,并利用模式之间的叠加实现方位面方向图可重构天线设计。本文设计的天线和创新点主要有以下三个方面:（1）设计了一种基于特征模理论的双向波束可重构微带天线。在微带天线的基础上,圆形贴片加载7个短路针,通过控制四个PIN二极管能够实现两个正交的双向波束和四个波束之间的切换。特征模分析提供了天线工作的物理机制,并为单独激发每个模式提供适当的馈电方式。两个正交方向的双向垂直极化波束在3.4GHz最大增益为6.8和7.3dBi。当所有的二极管处于开启状态时,它们合成的是四波束模式。对双向波束可重构微带天线进行了加工,并在暗室测试,验证了天线设计的有效性。（2）设计了一种基于特征模理论的方位面方向图可重构微带天线。在圆形微带天线的基础上,贴片垂直方向上开一个矩形槽,水平方向在贴片下面加载一排短路针,借助特征模分析,对不同电流模式进行整合能够实现模式可重构。通过控制不同的馈电端口,四个可控的波束能够覆盖整个方位平面。对天线进行了加工测试,测量的前后比在2.08GHz接近10dB,并且在方位平面上3dB波束宽度可以从82°（181°）切换到190°（91°）。（3）提出了一种基于特征模理论的波束可切换微带天线。在圆形微带天线的基础上,贴片上开四个矩形槽,水平方向加载5个短路针,借助特征模分析,能够给每种模式的激励提供帮助,设计的馈电网络能够通过控制PIN二极管的通断在三个模式之间进行自由的切换。经过仿真在3.25GHz附近出现两个正交的双向波束模式,还有一个边射波束模式,三个模式的增益分别为3.3、4.5、5.3dBi。