可重构天线因具有体积小、功能多样化、提高系统可靠性与安全性等优点而受到广泛关注。方向图可重构天线可以实现根据不同应用环境改变辐射方向图形状或者辐射方向,以满足不同通信需求。全向与定向方向图可重构天线在同一天线上实现这两种天线辐射特性,根据环境实时改变辐射方式从而提高系统的效率。同时,拓展可重构天线的波束覆盖范围和扩展带宽都也具有重要意义。因此,研究全向/定向方向图可重构和宽带多波束方向图可重构天线有深远意义,本文基于方向图可重构天线的应用需求,主要研究几种新型方向图可重构天线,包括全向/定向方向图可重构天线和宽带多波束可重构天线,具体内容如下:1.提出了一种全向/定向方向图可重构天线。天线由上下两层结构组成,上下两层之间通过金属柱连接,上层是辐射单元由一个内圆和外圆环组成,在内圆与外圆环之间的槽上加载两个PIN二极管,通过控制这两个PIN二极管的通断状态实现全向辐射与定向辐射的切换以及两种正交极化转换。下层是由地板和匹配电路组成,地板灼刻在介质基板的背面,匹配电路灼刻在介质基板的正面。第三个PIN二极管加载在匹配电路上,通过控制第三个PIN二极管可以实现全向辐射状态时的阻抗匹配。该天线通过控制PIN二极管的通断状态,可以在全向辐射与定向辐射两种方向图的切换,同时可实现定向辐射模式两个正交线极化模式调节。实验结果表明,该天线在三种工作模式下,|S11|<-10 d B带宽可以覆盖2.34-2.6 GHz频段。2.为了提高全向/定向方向图可重构天线的带宽,提出了一种宽带全向/定向方向图可重构天线。该天线辐射单元由内圆和一个同心外圆环组成,为了扩展全向辐射模式的带宽,内圆与外环之间引入两根短路金属柱,短路金属柱与内圆之间通过PIN二极管连接,增加两根金属短路柱可以的减小单极子模式的天线尺寸,使谐振点往低频移动,同时采用耦合馈电扩展其带宽,实现宽带的全向/定向方向图可重构。实验结果表明,该天线使用三个PIN二极管可以实现宽带全向/定向方向图可重构,|S11|<-10 d B带宽可以覆盖3.3-4.21 GHz(24%)。3.提出了一种宽带多波束方向图可重构天线。天线由辐射单元、馈电单元和地板三部分组成。辐射单元是由一对正交放置的哑铃型偶极子组成,馈电单元由四个巴伦组合而成,每个巴伦上加载一个PIN二极管开关。通过直流偏置电路控制馈电单元上的PIN二极管开关,天线在三维空间上天线可实现六种状态的方向图可重构。仿真结果表明,该天线的阻抗带宽为27.6%,工作频段覆盖3.21-4.24 GHz,六种状态的天线平均增益为7.5 d Bi。通过上述研究,丰富了方向图可重构天线的设计理论和实现方法,为全向/定向方向图可重构天线和多波束方向图可重构天线的实际工程应用奠定了基础。