射频微机电系统(RF MEMS)器件与传统电子器件相比,具有低插入损耗、高隔离度、宽带、极低互调失真、近零驱动损耗、低成本集成能力的优势,可以实现各个通信部件的微型化和集成化。本文主要研究使用MEMS开关设计工作在Ka波段的方向可重构天线。首先,文章介绍了可重构天线的研究背景,以及Ka波段可重构天线的优势,并简单介绍了国内外的发展现状。其次,为了设计能在本文中使用的MEMS开关,第二章分析了开关的力学模型,以及电磁模型。文中通过微带法和S参数法分析了开关在上态的电容。其中微带法考虑了边缘电容,得到了更精确的电容值。下态电容可以简单算出,利用得到的电容值,结合谐振频率法计算得到MEMS开关的等效电感。为了能得到所需频率点上的开关,文中还讨论了改变开关工作频率的方法,如改变极板面积,改变介质层,改变梁结构,改变扇形接地端尺寸。最后还设计了几款MEMS开关。再次,文中通过使用开关理想模型,研究并设计了天线的基本结构。分析了天线贴片上的电流分布,并且通过对贴片尺寸参数的扫描仿真,得到各个尺寸对天线谐振频率的影响。然后,还研究了寄生贴片对天线带宽的影响。最后,将第二章设计的开关替换掉理想模型,分析了实际开关与理想开关之间的差异,还分析了加入实际开关后,断开的开关的实际工作原理。最后,设计加工方案和测试方案。加工方案的设计主要包括加工流程的设计,版图的绘制。本文为了得到更高性能的开关,使用了多次涂胶的方法,尽量使MEMS梁平坦化。测试方案主要是针对天线单元过小的尺寸和微带接口的输入段。过小的尺寸导致直接使用SMA转接头,而微带接口输入端又导致无法使用探针