微带天线具有重量轻、剖面小、成本低等优点。而毫米波同时兼备了微波与红外波的特点。因此,毫米波微带天线在卫星遥感、探测制导、引信系统等领域得到了广泛应用。本文基于毫米波微带天线项目需求,设计了三款Ka波段微带阵列天线:4×4宽带口径耦合阵列天线、4×4宽带圆极化阵列天线、8×8圆极化相控阵天线。首先,介绍了微带天线基础知识和参数,详细阐述了微带天线的分析方法,为下文设计阵列天线提供理论依据。其次,研究了微带天线拓展带宽的方法,设计了一款8毫米波段的4×4阵列天线,采用口径耦合馈电拓展带宽。仿真结果表明,在35GHz中心频率上的增益达到了18dB,S11<-10dB 的带宽达到了 17.1%。然后,研究了微带天线圆极化原理,鉴于圆形贴片的优点,首次提出了采用圆形贴片取代传统矩形贴片作为圆极化贴片单元,最后设计了一副十六端口等幅不同相功分器形成相邻单元90°相位差,完成了一款4×4圆极化微带阵列天线。仿真结果表示:在35GHz工作频点上左旋圆极化增益达到了 18dB,轴比带宽达到了 3GHz,并且S11<-10dB的带宽达到了 17%,在主瓣宽度范围内的天线轴比小于3dB。最后,研究了阵列天线波束扫描的原理,通过连续相位旋转法设计了一款8×8圆极化相控阵天线。仿真结果表明:在35GHz中心频率上增益达到了 20dB以上,并且半功率波束宽度小于9°。天线波束可以俯仰角上实现±30°的扫描,在主瓣宽度范围内轴比小于3dB。