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随着无线通信业务的飞速增长,无线通信设备的设计面临诸多挑战,一是设备需要实现小型化、紧凑型、多功能,二是设备需要抑制外部的电磁干扰。通过运用寄生单元技术,在天线上添加某些结构,一方面可以满足设备对小型化、紧凑型、多频段、低功耗的需求,另一方面也可以实现设备的高增益和方向图可重构,解决电磁波的路径损耗和多径衰减问题。本文主要针对寄生单元技术在减小天线尺寸、扩展天线带宽以及实现天线方向图可重构中的应用开展相关研究。主要内容包括:1、研究和设计了一款紧凑型寄生单元双频带天线。基于特征模式理论,通过在介质基板正面引入三个相同的方形金属贴片,降低了基板背面环形金属贴片的谐振频率,减少了天线的电尺寸;通过激励方形金属贴片,然后将另外二块金属贴片视为寄生单元,降低了单极子的Q值,扩展了天线的高频带宽。运用寄生单元技术,天线低频的谐振频率从3.1GHz下降到2.7GHz,天线高频的工作频段覆盖了4.84GHz-5.72GHz。2、研究和设计了一款紧凑型寄生单元三频带天线。在双频带天线结构的基础上,通过在寄生单元外侧引入金属贴片,激发了环形金属贴片的高阶模式,扩展了天线的带宽;通过在环形金属贴片内侧连接金属枝节,可以产生如下效果:1)改变了环形金属贴片的阻抗特性,降低了低频的谐振频率,天线达到了电小尺寸;2)控制了低频二个简并模式的分离,扩展了低频的阻抗带宽;3)改善了中、高频段天线的性能。测试结果显示天线具备电小尺寸,且工作频段覆盖了2.24GHz-2.48GHz、3.60GHz-3.85GHz以及4.94GHz-6.15GHz。3、研究和设计了一款用于带宽扩展的紧凑型寄生单元缝隙天线。通过在缝隙天线侧边分别添加一条或二条寄生缝隙,可以设计出三款不同的天线。研究发现三款天线都可以产生新的谐振频带,且增加的频带数目与添加的寄生缝隙数目一致。在此基础之上,通过在缝隙天线二侧添加三条寄生缝隙,天线的工作带宽覆盖了1.63GHz-2.13GHz,天线的相对带宽扩展至26.6%;同时,天线在工作带宽内每个谐振点处的辐射方向图都相似。4、研究和设计了一款基于TM01δ圆柱形介质单元的电可调控寄生单元阵列（Electronically Steerable Parasitic Array Radiator,ESPAR）天线。依据圆柱形介质天线模式与尺寸之间的关系,设计了一款用于ESPAR天线的TM01δ圆柱形介质单元;通过运用四分之一波长微带线加载技术,有效改善了可重构电路的阻抗匹配性能,实现了ESPAR天线的方向图可重构。在仿真中,通过在六个寄生单元的匹配电路中分别添加电容,使天线具备六种不同的工作状态,实现了水平面360°波束扫描。