共形相控阵天线结合了相控阵天线和共形阵列天线的优点,能够实现快速半空域波束扫描。本文将数字阵列与共形阵列相结合,提出了数字共形相控阵天线概念,并对该天线系统进行了分析、设计、综合、仿真和实验研究,包括数字发射电路和12元柱面共形阵列两大部分。在柱面共形阵列研究方面,首先完成了双层微带单元的设计和仿真,并对天线单元做了小型化处理。其次,用投影法对12元柱面共形相控阵进行了分析和综合,得到了不扫描和20°、40°扫描时的方向图。最后,采用HFSS软件对12元柱面共形阵列进行了严格电磁仿真,仿真结果与综合结果吻合,验证了综合方法的正确性。数字发射电路主要包括DDS信号产生模块、频率源模块、功分模块和射频上变频模块四个部分。DDS信号产生模块利用AD9959芯片来实现,主要包括ARM控制器、DDS芯片、差分变单端、低通滤波器四个部分。频率源模块用100MHz高性能恒温晶振作为参考频率,采用锁相环技术实现2.8GHz和500MHz微波信号输出,相位噪声分别达到-112.1 dBc/Hz@1KHz和-116.1 dBc/Hz@1KHz。功分模块均是采用两级或三级威尔金森一分二功分器级联而成,射频模块由混频器、射频放大器、带通滤波器、射频数控衰减器组成。经过校准后,幅度不一致度:￡0.3dB,相位不一致度:≤3°。最后,完成了数字发射共形相控阵的实验研究,测试了等幅同相馈电下的方向图和-20dB低副瓣笔形波束方向图,测试结果与HFSS软件仿真结果进行对比,达到较好的一致性。