相较传统天线,以液体为辐射材料的天线具备众多优势。尤其是相对于固体天线,液体天线的结构易于改变,从而天线的可重构能力有很大提高。一般的液体天线多为液态金属天线,部分天线材料成本较高,且对人体有害。为解决这些问题,20世纪初期,研究人员提出水天线的概念,即使用水及其盐溶液作为液体天线的主要材料。水天线不仅解决了液态金属天线的缺点,还具有透明,高介电常数等优势,因此具有较大的工程价值。本文主要利用海水设计了多种宽带可重构单极子天线,之后使用蒸馏水设计了三类宽带混合DRA(DRA,Dielectric Resonator Antenna)。本文首先分析了圆柱形金属单极子天线的宽带原理,基于此原理设计了圆柱形海水单极子天线,分析了参数如水柱高度,半径等对天线阻抗带宽,效率等性能的影响,优化参数后得到了一种宽带圆柱形海水单极子天线,此天线在其工作频带内的效率基本大于50%,同时相对带宽达到95.5%。为了减少这种天线的重量,提出一种圆环形海水单极子天线。基于均匀截面单极子天线的等效半径原理,设计了一种矩形海水单极子天线,分析了影响天线性能的主要参数,天线在优化后具有较大的带宽。为了使这种天线具有方向图以及频带重构特性,设计了一种加载T形水柱的矩形海水单极子天线,分析了此种天线的重构原理,优化参数后,天线有较好的频带以及方向图重构能力。随后,为减少矩形海水单极子天线所用地板的尺寸,提出了一种增加过渡结构的低剖面矩形海水单极子天线,分析了过渡结构对天线阻抗匹配的改善作用,参数优化后,天线相对带宽可达到64.6%,同时其剖面高度只有工作上限频率对应波长的0.04。基于锥形单极子天线的宽频特性,提出一种顶部加载海水圆柱的锥形海水单极子天线,分析了加载海水圆柱高度等参数对天线带宽的影响。优化参数后,天线有较大带宽。为了增大这种天线在高频时的水平增益,在其周围加载了一个同心的环形海水柱。结果表明,加载环形海水柱不仅实现了天线在高频处的方向图重构,还降低了天线的反射系数。天线在加载环形水柱前后,其工作频带的绝对带宽均大于212MHz,倍频程大于4.2。基于混合DRA的工作原理,首先提出一种加载金属筒的圆环形蒸馏水混合DRA,通过金属筒调节馈电探针和圆环形蒸馏水介质谐振器(DR,Dielectric Resonator)之间的耦合作用,实现了较宽的工作频带。为了进一步增大带宽,设计了一种新型蒸馏水混合DRA,该天线通过将锥形和半球形蒸馏水DR组合使用,实现了更好的阻抗匹配,工作带宽有一定提高。最后为了降低水的介质损耗,提出一种改进馈电结构的圆环形蒸馏水混合DRA。通过在同轴馈线内导体和天线探针之间增加一个锥形过渡结构,实现了较好的阻抗匹配,天线带宽相较之前提出的两类混合DRA有较大提高,其相对带宽可达83.8%,同时由于天线工作频率较低,水的介质损耗大幅下降。