随着现代通信技术的快速发展,人们对天线性能的要求越来越高。圆极化天线相较于线极化天线在面对极化失配、多径干扰等问题时有显著优势。与单个天线单元相比,阵列天线不仅具有更高的增益,更强的方向性,且可通过改变阵元各端口的激励来获得一些特殊的辐射特性。然而在对圆极化阵列天线在进行波束赋形设计时,通常存在着波束赋形效果和圆极化性能无法同时处于最优状态的问题。为了解决上述问题,本文在无约束最大功率传输效率法（MMPTE）的基础上,引入了极化的约束条件,即带约束条件的MMPTE（CMMPTE）,并将该方法应用在圆极化可重构天线阵列的优化设计上;之后,为了调节接收天线阵列从发射天线阵列接收到的能量,又引入了加权系数矩阵,即加权CMMPTE（WCMMPTE）。基于上述设计方法,本文主要进行了如下研究:1.基于CMMPTE设计了四款不同排布方式的圆极化可重构天线阵列。通过在待设计发射阵列远场区的某一角度放置双端口天线单元（包含两个正交的线极化分量）作为测试接收天线,并引入极化约束条件,最终使四款天线均实现了较好的圆极化波束扫描效果。结果表明,所提出的方法不仅解决了传统阵列设计方法在对常规排布的阵列天线进行大角度波束扫描设计时圆极化轴比特性较差的问题,且不受阵列天线的单元形式和排布方式的限制,可应用于任意形式的圆极化可重构阵列天线的优化设计中。2.基于WCMMPTE设计了一款可应用于ETC系统的低旁瓣圆极化天线阵列。首先设计了一款4×4圆极化天线阵列,根据ETC系统路侧单元的应用需求,将天线阵列的工作频率设计在5.8GHz,极化方式为左旋圆极化。然后基于WCMMPTE对4×4天线阵列的波束宽度、旁瓣电平、增益以及圆极化特性进行同时优化,获得了满足设计要求的方向图及对应的最优激励分布。为了减少阵列的单元数目同时简化馈电网络的设计,将4×4天线阵列中幅值激励较小的单元进行移除,最终获得了一款高增益、低旁瓣及低轴比的12单元圆极化天线阵列。