近些年随着可重构天线在无线通讯领域的迅猛发展,天线的性能指标也需随之不断提升。本文依据固态等离子体理论、半导体理论和天线基本理论,对固态等离子体天线的重要组成部分-PIN单元(包括横向PIN和垂直结构PIN)进行了建模仿真和特性分析,并设计了几款可重构天线,具体工作内容和创新点有:固态等离子体天线中的PIN单元与常规PIN二极管开关不同,是一种类似PIN结构的限幅器,通过直流电压的控制,能够在高阻半导体表面形成具有类金属特性的等离子体通道。本文对固态等离子体天线的关键组成部分-横向PIN(Surface-PIN,S-PIN)单元在不同结构/材料下进行了建模仿真和物理特性分析。设计了一款以GaAs为衬底的S-PIN固态等离子体方向图可重构阵列天线,该阵列天线使用S-PIN固态等离子体代替金属组成天线阵的辐射面和馈电网络,以准八木天线为基本线阵单元结构,通过激发不同位置的S-PIN来改变天线阵的馈电网络,实现线阵辐射方向的可重构。通过参数优化,该款天线阵可在五个辐射方向之间切换工作,分别为:-45?、-20?、0?、+20?和+45?。根据实际半导体工艺要求,对以GaAs为衬底的垂直结构PIN单元(GaAs-PIN)进行建模仿真,分析其伏安特性和载流子随外加偏置电压的变化特性。在此基础上,设计了一款固态等离子体频率可重构天线,通过激发不同位置的GaAs-PIN单元,从而改变天线辐射面的长度,最终实现天线工作频率的可重构。该款天线可在三个频段之间切换工作,分别为:2.4GHz、2.78GHz和3.07GHz。设计了一款以GaAs-PIN为基本辐射单元的固态等离子体可重构阵列天线,实现了天线阵在0?和50?两种辐射方向下的切换。优化设计天线中的GaAs-PIN单元控制线,对天线中GaAs-PIN单元外接控制电路和PCB版图的进行联合仿真,做出天线实物。构建天线的外围测试系统,测试了天线中GaAs-PIN单元的伏安特性和天线的回波损耗,对测试结果进行数据分析并得出相关结论。