针对特定科研项目，本论文围绕弹载小型相控阵天线和特定圆极化天线展开了比较深入的研究。论文主要研究工作分为两部分：第一部分研制了 X 波段弹载小型相控阵天线系统，实现了弹载小型相控阵天线宽带宽角扫描和系统的小型化；第二部分为两类特定圆极化天线的研制，分别为单元旋转圆极化阵列天线以及平面端射圆极化天线。作者研究工作的主要内容可概述为：　　1. X波段弹载小型相控阵天线系统　　根据弹载相控阵天线系统宽频带宽角度范围扫描、尺寸有限、波束快速切换的指标要求，系统采用高密度互连的瓦片式结构，自上而下依次为6 ×6Vivaldi天线阵列、FPGA为主控芯片的波控器、18个一分二T型功分器、18-方转圆转接结构、一分十八功分器、收发切换开关，在苛刻的规定安装空间内获得了宽频带宽角度范围扫描和波位快速切换的功能。根据小型化和低剖面要求，在仿真优化各构成组件的基础上，加工了系统中各组件及其腔体，并对组装的小型化系统样机的各项电性能进行测试。测试结果表明，在项目规定的工作频带fL~fH内：首先，6×6线极化相控阵天线系统实现了良好的阻抗匹配，其电压驻波比在2.5以内；其次，在扫描状态下，系统旁瓣电平≤-8.0 dB，扫描波束增益≥5.7 dBi，扫描波束宽度≤31°，系统的波束覆盖范围为±θs。系统的波位切换时间≤1μs，系统样机的尺寸为Φ136 mm ×83 mm。系统的微波信号接口形式为SMA，控制信号与供电电源的接口形式为J30J。所研究的X波段弹载小型相控阵天线系统的所有指标满足设计要求。　　2. 单元旋转圆极化阵列天线　　该部分包括两种单元旋转圆极化阵列天线的分析与研制，其中一种是无相位补偿的单元旋转圆极化阵列天线，可以实现波束扫描功能；另一种是带相位补偿的单元旋转圆极化阵列天线，可以实现对交叉极化的抑制。对于某些定向辐射的圆极化天线来说，其辐射的远区电场的相位分布与方位角成线性关系，而幅度不随方位角的变化而变化。在一固定坐标系下，若将该圆极化天线围绕其辐射口径面 的法向自旋转，该圆极化天线旋转前后在同一远区场点产生的远区电场具有相同的幅度和一定的相位差。平面螺旋天线就具有上述特点，本文研究了以平面螺旋天线作为单元组成的两种顺序旋转阵列。首先，讨论了不带相位补偿的平面螺旋顺序旋转阵列实现波束扫描的原理，设计了平面螺旋波束扫描阵列天线来验证该方法实现波束扫描的可行性，阵列由4个顺序旋转的平面螺旋天线单元组成，单元包括平面螺旋、巴伦和反射腔。螺旋加载两个50 Ω的集总电阻以减弱反射电流，这样可以优化低频段的电特性，实现小型化。为了方便加工和降低加工成本，反射腔由多层介质板上的阶梯状金属化通孔和一个锥形结构构成。在分析及优化之后，最终制作了天线样机，并用相关仪器测试了其电特性参数。测试结果表明，在8～12 GHz范围内，所设计的平面螺旋天线阵列具有良好的圆极化波束扫描特性，在所有扫描波位的3 dB波束范围，平面螺旋天线阵列的轴比均在3 dB以内。该单元旋转圆极化阵列随着单元旋转角度的变化可以实现波束扫描功能，验证了该波束扫描方法的可行性。其次，讨论了带相位补偿的平面螺旋顺序旋转阵列抑制交叉极化的原理，设计了带相位补偿的平面螺旋天线 180°顺序旋转阵列和一个基于槽线 T 型结的宽带 180°相移功分器，并加工了实验样机。测试结果表明，在8~10 GHz范围内，带相位补偿的平面螺旋天线180°顺序旋转阵列轴比小于 3 dB，与等幅同相馈电的不旋转阵列相比，良好地抑制了交叉极化，因此能够验证该交叉极化抑制方法的可行性。　　3. 平面端射圆极化天线　　该部分分析设计和研制了两种平面端射圆极化天线，包括端射圆极化印刷环天线和端射圆极化 SIW 喇叭天线。端射圆极化印刷环天线由微带线对菱形环在其一个顶点处进行馈电实现端射圆极化，端射圆极化SIW喇叭天线是在经典的SIW喇叭天线口面处加上印刷偶极子结构实现端射圆极化。在所设计的端射圆极化印刷环天线中，微带线部分提供垂直极化分量，而菱形环部分提供水平极化分量，微带侧馈结构可以改善现有的平面端射圆极化天线中的同轴底馈结构不利于集成的问题。并且，就阻抗和轴比性能来说，所设计的改进型端射圆极化印刷环天线这两个参数的带宽均可覆盖8.0～12.5 GHz（43.9%），这表明现有平面端射圆极化天线的实际可用频率范围得到了拓展。在端射圆极化SIW喇叭天线中，经典的SIW喇叭天线提供其中一个线极化（垂直极化），印刷偶极子提供另一个与之正交的线极化（水平极化）。仿真与测试结果表明，所设计端射圆极化SIW喇叭天线在10.73~11.26 GHz频率范围内辐射平行于其介质板的右旋圆极化波。同时，在上述相同带宽内，端射圆极化 SIW 喇叭轴比在3 dB以内，其测试增益在该带宽内处于4 dBic到6 dBic之间。基于以上特性，所设计的端射圆极化 SIW 喇叭天线可应用于需要迎风而截面轮廓低或者高速移动载体等应用场合。