Fabry-Perot Cavity天线（FPCA）与笨重的喇叭天线和传统的微带阵列天线相比,具有高增益、简单的馈电网络、低加工成本等优点,因此FPCA在当前或者下一代通信中具有潜在价值。另一方面由于极化可重构天线可实现不同极化的切换,能够提高频谱利用率,避免了极化失配造成的能量损失。极化可重构天线可以满足当代通讯信道多变和高效率的要求,因此本文就宽带高增益FPCA和极化可调技术进行了研究。1.对FPCA的原理进行分析,寻找传统FPCA带宽窄的原因,找到提高FPCA增益带宽的方法。在此基础上,首先设计了一款正相位梯度的部分反射表面（PRS）,通过调节PRS单元的不同参数,实现在2.8-3.89 GHz内的正梯度相位。其次,设计了一款的宽带馈源天线,其阻抗带宽为32.4%（2.95-4.09 GHz）;最终将PRS与馈源天线结合,组成FPCA。仿真结果显示,其中阻抗带宽为32.36%（2.9-4.02 GHz）,1-d B增益带宽为22.7%（2.96-3.73 GHz）,峰值增益为14.02 d Bi,相较于馈源天线,FPCA增益最高可提高的6.8 d Bi,最大口径效率为42.7%。将FPCA进行加工实测,其测试结果验证了仿真结果的正确性。2.对极化切换天线展开研究,并设计了一款可实现三种极化切换的极化可调谐振腔天线。首先,设计了一款结构简单的具有极化偏转能力的超表面结构,无需像一般的极化可重构天线需加载有源可控器件,避免有源器件损耗对增益的影响。其次设计了一款阻抗匹配带宽为24.1%（3.06-3.9 GHz）的馈源天线。最后,超表面结构与馈源天线结合,依据FPCA原理确定两者的距离。通过旋转超表面,可实现天线的极化转换。其中,当超表面旋转90°或270°时,天线为左旋圆极化（LHCP）,此时,阻抗带宽为22.9%（3.09-3.89 GHz）,轴比（AR）带宽为15.4%（3.35–3.91 GHz）;当超表面旋转0°或180°,天线为右旋圆极化（RHCP）,阻抗带宽为20.9%（3.08-3.8 GHz）,AR带宽为8.3%（3.56-3.87 GHz）;当超表面旋转135°时,天线为线极化（LP）,此时天线的阻抗带宽为21.8%（3.07-3.82 GHz）,增益最大值为11.8 d Bi,此时的1-d B增益带宽为8%（3.3-3.6 GHz）。此外,相较于馈源天线,该天线在线极化工作时的增益提高了1-2 d Bi。并且在圆极化工作模式时其天线的增益高于8 d Bic。3.以电磁波的极化原理作为理论基础,本文设计了二款具有极化可调及频率可调的极化转换器。为实现极化的可调特性,极化转换器中引入变容二极管。一款为双面花型极化转换器,每一面在结构对角线上加载两个变容二极管,通过控制直流偏置电压进而控制极化转换器中的变容二极管电容值,这款极化转换器能在3-4 GHz内,实现LP-LP、LP-LHCP和LP-RHCP的转换及频率的可调。另一款为双面准Z型极化转换器,其结构更为简单,通过调节加载在Z型贴片上的变容二极管的电容值,使得转换器表面阻抗发生变化进而调节透过极化转换器的电场发生变化,在3-4 GHz内实现三种极化方式的切换和频率的可调性。