在通讯技术中,减少极化失配引起的传输损耗,保证发射天线的极化匹配非常关键,圆极化在这一方面有着突出的优越性,圆极化天线可以接收任意极化波、有效减少多径反射的影响、抑制雨雾等气候引起的去极化效应。而无线通讯的迅猛发展,对天线提出了更高的要求,如高增益、窄波束、低副瓣和波束扫描等,这对单一天线来说已难以实现。但通过将若干天线单元按照一定的方式组合排列成阵列天线,并给予合理的激励系数,可以较好地满足这些设计要求。本文围绕上述分析通过理论分析和CST仿真,主要进行了以下几方面工作:(1)设计了一种圆极化宽波束天线单元,通过对该单元的贴片辐射器形状、馈电位置、介质板厚度、介电常数等参数的优化,得到了一种较为理想的微带天线,该天线能够实现在全平面内的3 dB轴比在120?以上,半功率波束宽度达到了107.4?,谐振频率为1.58 GHz。由于该天线单元结构简单、尺寸较小,所以易于组阵。进而利用该模型组成相控阵天线,并在CST仿真软件中试验了这个模型能否达到理想的相控阵效果。(2)通过对阵列单元之间的互耦研究,找到了一种抑制交叉极化的布阵方式,先对4?4阵列进行了初步验证,对其扫描能力和主瓣内的极化情况进行了一系列研究,然后用更大的64单元阵列进行了研究,通过相控阵技术实现了天线阵列在各个平面内具有?50?的扫描范围。(3)通过理论研究天线的有源元方向图与天线阵列的方向图之间的关系之后,我们从天线阵列中提取出天线的有源元方向图,由于我们认为当阵列的规模再增大时,天线中心阵元的周围电磁环境基本不再发生变化,所以本文利用天线的中心有源元方向图,通过MATLAB计算了20?20和50?50的远场方向图以及模拟了相控阵情况下的大型阵列扫描情况。