随着科技的发展,对系统功能的需求越来越多,具备可重构特性的器件受到了越来越多的关注。微波功率分配器作为一个关键的器件被大量使用于微波电路中。而微波可重构功率分配器综合了微波开关和功率分配器的特性,能够对其输出端口进行任意选择使其处于导通或者隔离状态,且处于导通状态的输出端口两两之间是相互隔离的。这些特点对系统或者部件性能的提升是毋庸置疑的,如在功率放大器中,可重构功率分配器可以有效提高功率放大器在低输出功率状态下的效率。但目前关于可重构功率分配器的研究仍处于初步阶段,存在很多的问题:(1)可重构功率分配器中的核心部件可重构阻抗变换器实现复杂;(2)p-i-n二极管寄生参数对性能的影响(特别是在高频应用中)没有考虑;(3)多路的可重构功率分配器(如三路至任意路)的相关研究还是空白;(4)大功率比的可重构不等分功率分配器较难实现;(5)现有关于可重构功率分配器的应用研究相对较少。本文研究工作将围绕上述问题展开,主要创新点可归纳为:1.首先研究微波开关网络和可重构阻抗变换器,作为后续可重构功率分配器的基础。针对微波开关网络,提出一种网络匹配式开关,将p-i-n二极管在不同偏置状态下的寄生参数参与匹配,有效地改善了开关导通状态下的匹配和提高了断开状态下的隔离度,且不需要集总参数元件。针对可重构阻抗变换器,首先设计出一种结构简单的可重构两阻抗变换器,实现不同负载阻抗均能匹配到端口阻抗,其中负载阻抗可以为实数阻抗或复数阻抗。将上述可重构两阻抗变换器进行拓展,提出可重构多阻抗变换器结构。对于N种不同的负载阻抗,可以通过N-1个p-i-n二极管在不同的偏置条件下均匹配到端口阻抗,且所有二极管的寄生参数都参与匹配。在上述可重构阻抗变换器中,均不需要集总参数元件。2.提出三路可重构Luzzato功率分配器结构,采用四个可重构实数阻抗变换器和九个网络匹配式开关,实现三种不同的传输模式(单路、两路和三路)共七种不同的状态。每种状态都能够实现很好的匹配,且两两输出端口之间均能实现很好的隔离。然后,提出任意路可重构Gysel功率分配器结构,有效地解决了采用两路和三路可重构功率分配器级联实现多路可重构存在p-i-n二极管数量多以及部分传输模式不能实现等功率分配的问题。对于N路可重构功率分配器而言,仅需要3N-1个p-i-n二极管,就能够实现N种不同的传输模式(单路、两路、...、N路)共2~N-1种不同的工作状态。3.设计出可以实现大功率分配比的可重构不等分功率分配器。通过控制传输线的电长度实现功率比控制,且采用一个可重构复数阻抗变换器和两个网络匹配式开关,从而较容易实现大功率分配比的可重构。同时该结构还具备p-i-n二极管数量少、结构简单以及无集总参数元件的特点。4.相比于微波开关和功率分配器,可重构功率分配器提供了很多额外的选择功能。这些功能如果能够应用在系统中,将会提供更多的工作状态从而提升系统的性能。(1)将两路可重构功率分配器与两个反射型开关级联组成可重构网络,使其代替传统多波束切换圆阵中的开关,可以实现在每两个相邻的原始波束之间增加一个合成波束,从而有效地提高了该覆盖区域内的增益。另外由于引入合成波束,提供了更多的低相关性的波束,有效地减少了多径的影响。(2)将上述应用中的可重构网络拓展到更加一般的情况,通过采用任意路可重构功率分配器代替传统开关式合并分集和选择合并分集中的射频开关,提出多天线选择方案,最大程度上增加了选择的数量且保持只有一个接收机,从而降低了误比特率。(3)对于L个输入端口波束形成网络,单双端口激励最多可以产生2L-1个波束。这里详细给出了双端口激励的理论分析,并且提出一种采用可重构功率分配器简单实现单双端口激励的方式。该方法可以应用于Butler矩阵和Rotman透镜天线中。