在现代无线通讯设备中,天线作为电磁波辐射和接收的部件,其制作材料往往由金属构成。然而传统金属天线的辐射频率不易改变,集成度低。为了克服传统金属天线的相应缺陷,使用等离子体可重构天线可以有效地解决上述问题。由于在加电情况下半导体内会产生大量载流子,当载流子浓度大到一定值时可认为半导体内形成了等离子体。这种等离子体的密度高,且易于实现天线的可重构,提高天线的集成度和隐身性能,在天线领域有良好的应用前景。本文首先在分析正向和反向偏置电压下PIN二极管的工作特点的基础上,研究了大注入下i区载流子浓度的分布特点,得出了折射率,介电常数,趋肤深度与等离子体浓度的关系,结果表明,介电常数随等离子体浓度增加而减小;固态等离子体折射率的越高,反射的信号频率也越高;等离子体浓度越大,趋肤深度深度越小,等离子体对电磁波的反射效果就越好,固态等离子体浓度决定了电磁波能否在其中传播。针对固态等离子体可重构天线的工作机制和构建方式,重点研究了PIN二极管天线的频率和方向可重构方式。通过分析PIN二极管物理尺寸和衬底尺寸对天线谐振频率、增益、输入阻抗、驻波比、辐射效率的影响,得出了当I区厚度大于2-3个趋肤深度时,I区高度对谐振频率,S11以及增益的影响不大;谐振频率随着I区宽度的增加,而S11和增益性能都得到一定的提升;衬底面积增加了天线的有效长度,使得天线的回波损耗减小,同时改善了天线与传输系统的阻抗匹配效果,拓展了频带宽度提高I区电导率有利于增强天线的金属性,提高天线各方面的性能,在条件允许的情况下应该使I区电导率尽量提高。在以上研究基础上,本文设计了一种全新的可重构PIN二极管全息天线结构。该天线通过控制SPiN二极管的导通长度,控制不同固态等离子体全息结构的导通与关断,实现天线的频率可重构,仿真结果表明,通过控制不同的SPIN二极管的导通状态,该天线能够实现在63.8GHz,58.8GHz,54.3GHz三个频点的可重构,且在这三个频点的辐射增益均大于6dB。与目前同类型的全息天线相比,其尺寸明显减小,且具有良好的可重构性。最后在频率可重构天线的基础上加入了控制天线方向的全息结构,该天线可以实现偏离干涉平面法线17°的方向可重构,增益为4.65dB,实现了频率和方向可重构的功能,对固态等离子全息天线的设计与应用具有重要的参考价值。