极化转换器是一种重要的电磁波极化控制器件，可以广泛的应用于无线通信系统和雷达系统。在不同的传输条件下需要使用不同极化形式的电磁波进行传输，而线-圆极化转换器和交叉极化转换器是常见的两种极化转化器。传统意义上的极化转换器多是基于金属制成，由于金属的导电特性基本上是固定的，使得金属极化转换器一旦制定，其功能便不可调整。石墨烯是一种新兴的具有巨大潜力的材料，它所具有的独特性能受到了人们的关注，其中表面电导率动态可调是最显著的一个特征。在工程应用中常用的一种方法就是通过对石墨烯外加偏压使其表面电导率发生变化。基于石墨烯的表面电导率动态可调特性，使用石墨烯制作的极化转换器就可以具有一定意义上的动态可调特性。
本文中一共设计了两种极化转换器，一是基于石墨烯的透过型线-圆极化转换器，二是基于石墨烯的反射型交叉极化转换器。线-圆极化转换器在3.15GHz-3.55GHz的频带内可以表现出类似开关的特性，它可以选择性的使线极化波和圆极化波进行相互的动态转换。当石墨烯的化学势为1ev时，极化转换器就是一个线-圆极化转换器；当石墨烯的化学势为0ev时，电磁波通过极化转换器以后极化特性不发生变化。交叉极化转换器可以将入射的线极化波转换为其交叉极化波，该交叉极化转换器工作在13GHz-18GHz频段。当石墨烯的化学势为1ev时，入射的电磁波被反射并变成交叉极化波，并且总反射率高于80%；当石墨烯的化学势为0ev时，入射的电磁波很大一部分被吸收，总吸收率超过70%。此两款极化转换器均为电可调器件，较好的解决了传统极化转换器功能单一的问题。