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随着大数据时代的到来,人们对通信数据的传输速度和质量提出了更高的要求,无线通信系统的应用环境变得越来越复杂。同时,其还面临着同一平台的通讯子系统越来越密集即天线越来越密集的难题。如果天线的频率特性或者辐射特性能够根据应用场景按需地发生变化,那么将会在很大程度上缓解这些问题。在此背景下,可重构天线应运而生。与传统的天线相比较,天线自身的基本结构保持不变,不同之处是可重构天线可以通过机械方法或者加载射频开关器件来改变天线的辐射结构,从而扩展了天线的谐振特性和辐射特性使得单个天线可以具有多种天线的功能。可重构天线按照功能分类可分为频率可重构、极化可重构、方向图可重构三大类。在无线通信系统快速发展的过程中,还面临着用户数量爆发式增长和频谱资源越来越稀缺的问题。考虑到减少频谱拥挤以及对频谱资源的充分利用,这就得用到超宽带(ultra-wideband,UWB)技术。自20世纪50年代起,超宽带就已经广泛地应用于军事通信和雷达遥感中。随着美国联邦通信委员会FCC(Federal Communications Commission)在2002年二月份规定了商用范围为3.1-10.6GHz,超宽带技术得到广泛的应用。而天线作为无线通信系统核心,超宽带天线对超宽带技术的应用至关重要。但是由于UWB通信系统与其他窄带通信系统的工作频带有重叠的部分,比如用于欧洲的无线局域网(WLAN)IEEE802.11a频段(5.15-5.825GHz)、全球互通微波访问WiMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)频段(2.5-2.7GHz,3.3-3.7GHz)、用于卫星通信的C波段(3.7-4.2GHz)以及国际电信联盟频段ITU(7.9-8.45GHz)等等,这些窄带通讯系统会对超宽带通讯产生干扰。为了降低频带间的相互干扰,提高频谱利用效率,超宽带陷波天线的研究是很有必要的。本文综合了可重构天线、超宽带天线以及超宽带陷波天线的特性,对可重构超宽带陷波天线进行了研究。主要工作如下:(1)本文首先介绍了频率可重构技术的基本理论和实现方法。然后,对超宽带天线的基本理论包括超宽带天线的定义、分类、性能参数以及超宽带带宽的实现方法进行了详细地介绍。此外,还介绍了几种常用的实现陷波的方法。(2)仿真设计了一款基于理想贴片开关的三陷波可重构超宽带天线,这款天线不仅阻抗匹配性好以及辐射稳定,其结构还十分紧凑,制作成本也非常低。在此设计中,利用理想贴片代替了射频PIN二极管开关,该天线成功地避免三个窄带信号对超宽带频段的干扰。(3)在基于理想贴片开关的三陷波可重构超宽带天线的基础上,对天线的结构作了略微的调整,并且在天线上安置了射频PIN二极管和控制二极管开关的偏置电路,实现对WiMAX和WLAN这两个陷波频段的离散可调。(4)提出了一款基于PIN二极管的三陷波可重构小型化超宽带天线。为了减小天线的尺寸,在天线辐射贴片上开了三个L形槽,实现了三陷波天特性。此外,在每个槽上都安置了射频PIN二极管开关并且设计了控制二极管开关的偏置电路,从而实现了天线多种模式之间的可重构性。文中所有的天线都经过仿真,后两款天线还进行了制作和实测。仿真与实测结果包括了S参数曲线、方向图以及增益。从所得的结果可以看出,本文所设计的天线性能良好,适用于无线通信系统。