微带天线作为星载天线具有体积小、重量轻、剖面低、易于共形、易于集成的优势,但是星载天线的另一个基本要求是高增益。为提高增益可以通过组成天线阵来实现,不过大型微带天线阵列有一缺陷,就是馈电网络损耗太大,导致当天线数目增大到一定程度时,增益并不能获得增加,这将严重阻碍微带天线在卫星系统中的使用。为了解决这一问题,就提出了利用超导材料来制作微带天线的馈电部分。　　由于在使用超导材料时,一般使用的基底介质常数都很高,会使得天线的Q值也很高,这将造成天线的带宽变窄。并且由于微带天线的带宽本来就窄,只有2％~5%左右,所以使用高温超导材料时,HTS微带天线的带宽将更窄,通常仅为0.85%~1.1%,为了克服这一困难,使得高温超导天线能得到实际应用,必须提出一些实际应用技术。本文利用口径耦合结构的微带天线分为两层,一层辐射层,一层馈电层。仅在天线馈电网络中使用高温超导材料不仅使天线的馈电网络损耗降低,还降低了天线的相对介电常数,使得Q值也得到了降低,同时增加了带宽。　　本文设计了一款Ku上行波段的高温超导天线阵列。通过超导材料的选择,天线结构的确定,天线单元的设计,超导材料馈电网络的分析,对高温超导天线单元组成了一个八元超导天线阵。利用电磁仿真软件CST对HTS天线阵列建模,并仿真了S11参数,驻波比,端口阻抗特性和方向图。天线阵在14GHz-17.5GHz的工作频带内S11参数都低于-10dB,驻波比VSWR都小于2,绝对带宽为3.5GHz,相对带宽为22%。输入阻抗Z11实部保持在50欧左右,虚部在0欧附近上下波动,在电感性与电容性之间转变,还保持着很好的对称。中心频率增益为16.1dB,后向辐射为-16.932dB。E面3dB主瓣宽度为38.1°,第一旁瓣电平为-16.1dB。H面3dB主瓣宽度为19.5°,,第一旁瓣电平为-11.9dB。在工作频带内天线增益保持在14.5dB以上,在17.25GHz处获得最大增益16.7dB。由此分析可得,天线的旁瓣电平和后向辐射还是有所偏大。为了证明超导材料比普通材料具有优越性,将超导材料中的超导薄膜换成铜馈线,其他尺寸保持不变。其仿真结果表示,天线匹配性能依然良好,但是普通天线增益与效率在工作频带内有所下降。给出HTS天线阵与普通天线阵增益对比,在整个频带内,超导天线增益比普通天线增益平均高0.5dB,平均效率高10%。在设计天线阵列时,使用超导材料来降低馈电网络的损耗作用是明显的。通过将天线放置于液氮中进行了实测,得到S11参数在14GHz-17.5GHz的频段内都低于-12.04dB,方向图主瓣方向与副瓣与仿真结果相似。