超表面由于其独特的电磁特性,在近几年成为了电磁学领域的热门研究方向。超表面由于其简洁的平面结构和低损耗特性,因而在平面天线的设计中得到广泛的应用,内部的金属单元的周期性或非周期性排布都可以产生特殊的电磁特性。理论上可以人为制造出任意介电常数和磁导率的人工电磁材料(AMC),其中介电常数和磁导率均为负数的超材料一左手材料的出现,引起了学术界的广泛关注,相关理论与应用方面的研究层出不穷。极化可重构天线可在工作频率和辐射方向图不变的情况下,改变自身极化特性,在通信领域拥有极大的应用潜力,是目前天线领域研究的热门方向。因此本设计主要研究超表面对电磁波极化特性的改变,并在此基础上设计出一款基于超表面的极化可重构天线,并通过旋转超表面来实现天线极性的改变。本文以微带天线圆极化辐射理论和超表面等效介质理论等为理论依据,设计了一款基于超表面的极化可重构微带天线。该天线由两层厚度均为1.524mm,直径78mm的圆形介质板组成,上层为切角矩形单元周期排列组成的超表面,下层为微带缝隙天线。超表面加载在微带缝隙天线上方,与微带缝隙天线上表面紧密相接,实现调控微带天线表面激励出的表面电磁波的效果。本次设计的表面微带天线中心频率为3.8GHz,可以经由机械旋转超表面的方式实现线极化-圆极化的相互转换,无需使用射频开关,避免了电子元器件对天线性能的影响。为设计出满足设计要求的超表面,经HFSS逐一仿真超表面的3个尺寸参数分别对天线回波损耗、轴比的影响,分析仿真结果并最终确定了合适的尺寸。为了验证超表面天线的性能,经HFSS软件检查果表明,在天线实现线极化时最大增益为7.28dBi,阻抗带宽3.14GHz-4.01GHz,相对带宽22.6%。在3.2-3.8GHz频带范围内可实现左旋和右旋圆极化,圆极化最大增益7.06dBi,交叉极化大于50dB。