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可重构天线作为能够自动适应环境变化进行功能切换的新型天线,将成为下一代无线应用的重要部分。极化可重构天线拥有降低极化失配、抵抗多径效应等优点,正受到广泛关注。但是,可重构天线因需加载可控器件增益降低,极大的限制了其应用范围。本文研究了宽频带的Fabry-Perot Cavity(FPC)高增益天线,利用复合左右手传输线(CRLH TL)技术设计了一款极化可调天线并利用FPC提高其增益。本文主要研究工作如下:1.从FPC天线原理出发,研究其谐振条件以及提升天线增益带宽的技术。根据谐振条件分析传统FPC天线存在带宽窄、剖面高等问题。以此为基础,提出依据不同频率的场分布特性,设计一款基于渐变形部分反射表面(PRS)覆层和人工磁导体(AMC)的宽带低剖面高增益FPC天线。首先设计了一款工作频带在6-11.1 GHz的微带FPC馈源天线;其次通过研究传统FPC覆层不同频点的电能量密度分布,设计了一款渐变形PRS结构以进一步增加FPC天线3-d B增益带宽。同时采用类似方法设计了一款渐变形AMC结构以降低FPC天线剖面高度。该天线仿真与实测结果吻合良好,其中阻抗带宽为59.65%(6-11.1 GHz),3-d B增益带宽为34.8%(7.26-10.33 GHz),峰值增益为13.1 d Bi,相较于馈源天线,FPC天线增益提高的频带为52.3%(6.5-11.1GHz)并且整体结构的剖面高度由0.5λ降低为0.2λ。2.从CRLH TL原理出发,研究其理想等效电路模型以及色散特性,并分析CRLH TL在微波电路中的应用。在此基础上,设计了一款结构紧凑的基于CRLH可调移相器。移相器结构通过直流偏置电压控制变容二极管电容值的变化,实现不同相位的改变。该移相器仿真与实测吻合良好,其中不同电容值时的公共阻抗带宽为13.2%(4.16-4.75 GHz),插入损耗(IL)小于2 d B,其在不同的电容值变化时,相位变化保持平稳且移相度数大于180°。3.设计了一款基于Zigzag技术的宽带CRLH功分器。其中该功分器一输出支路中加载CRLH可调移相器进行相位调控。另一输出支路引入了Zagzig结构,使得两输出支路相频曲线斜率一致,实现宽带特性。该功分器实测与仿真结果吻合良好,在不同电容值时,其公共阻抗带宽为16%(4.09-4.8 GHz),插入损耗维持在5 d B左右。并且两支路相位差变化平稳且相位差可调范围大于180°。4.设计了一款极化可调高增益FPC天线。首先把基于Ziazag技术的宽带CRLH功分器作为馈电网络与双馈圆极化天线结合,设计了一款极化可调天线。其次为了提高极化可调天线增益,设计了一款极化不敏感的PRS覆层。该天线仿真与实测吻合较好,能实现不同极化形式的灵活调节,天线的轴比可在0.4 d B到40 d B之间调节。其中右旋圆极化(RHCP)阻抗带宽为23.8%(4.14-5.26 GHz),轴比(AR)带宽为4-4.73 GHz;左旋圆极化(LHCP)阻抗带宽为21.7%(3.95-4.91 GHz),AR带宽为4.03-4.68 GHz;线极化(LP)阻抗带宽为4.26-4.67 GHz,椭圆极化(EP)的公共阻抗带宽为4.28-4.69 GHz。相较于未加PRS的天线,该FPC天线增益提高了5-6 d Bi。并且在不同的极化形式变化时,其在4.25-4.76 GHz频带内增益都大于10 dBi。