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超宽带相控阵在当前无线通信和遥感系统中扮演着越来越重要的角色,先进雷达、软件无线电、电子干涉测量系统以及射电天文系统都需要射频前端实现宽带波束成形。紧耦合阵列作为一种新型的超宽带天线阵列,利用单元耦合拓展阵列带宽,解决了相控阵抑制互耦的难题,解除了制约相控阵带宽的瓶颈。本文主要研究集成巴伦馈电的超宽带紧耦合天线阵列,主要从Floquet定理出发,给出平面周期阵列的分析方法。利用电流层阵列的概念,从等效电路角度分析单元间互耦效应对于阵列带宽的影响。建立起紧耦合阵列模型与等效电路之间的对应关系,为设计紧耦合阵列提供理论依据。在上述基础之上,本文首先考虑一种采用EBG结构加载的双极化紧耦合天线阵列,工作带宽在900MHz~9GHz(10:1)。研究了EBG和有耗吸收层对于阵列驻波和辐射效率的影响。结果表明,背板加载结构可以有效抑制PEC背板带来的短路谐振,将阵列的带宽拓宽至原来的两倍。并且天线阵列整体辐射效率接近80%,共面极化与交叉极化保持接近40dB的交叉极化隔离度。本文从双极化单元的仿真出发验证了单元互耦拓宽带宽的特性。最后本文主要研究紧耦合阵列的馈电技术,提出了采用集成巴伦馈电的TCA-IB阵列,采用AFSS层抑制PEC短路点,采用阻抗匹配层WAIM避免波束扫描盲区,采用微带线到共面平行双线实现宽带馈电,实现工作带宽2GHz~10GHz(5:1),阵列波束在E面和H面可以扫描到?45?,得到的阵列波束的增益与理想增益接近,交叉极化隔离度保持在大约20dB。TCA-IB设计的集成巴伦相比于传统的外部巴伦,具有剖面低、体积小、重量轻等优点,解决了低输入阻抗匹配高阻抗天线的难题,实现了紧耦合天线阵列整体的小型化。并对TCA-IB阵列进行实验测试,得到其工作的天线驻波和阵列方向图。