随着现代无线技术的快速发展,相控阵天线被广泛地应用于雷达和通信系统中,并且常常要求其相控阵天线具有宽频带甚至超宽频带特性。宽带相控阵具有特殊的研究价值和应用意义。传统的宽带相控阵是基于先设计孤立的宽带天线阵元再设计宽带相控阵的设计思想,但由于受阵元间互耦效应的影响,其带宽拓展受到限制。本文针对在近几年出现的一种基于互耦效应的宽带相控阵列天线展开了相关的研究工作。论文的主要内容包括以下几个部分:本文首先介绍了宽带相控阵的研究意义和研究现状,并对基于互耦效应的宽带相控阵的基本原理进行了较为详细阐述。其次,在基于互耦效应的宽带相控阵的阵元形式的优化设计方面,本文提出了一种结合电磁全波仿真软件与差分进化优化算法相结合的优化设计方法,并利用该方法设计出了在宽扫描角范围内具有4个倍频程以上的一维宽带相控阵线阵形式。第三,在一维宽带相控阵线阵的馈电结构设计方面,本文设计出了一种呈交错排列的渐变式微带巴伦阵结构,该设计不仅改善了馈线的传输效果,还能方便馈线与同轴接头相连。此外,本文还提出了一种针对1×16相控阵线阵实现波束扫描验证的简易馈电网络布局设计。最后,对设计出的1×16相控阵线阵进行了原理性实验验证。测试结果验证了该相控阵线阵的宽频带特性。