当今电子技术突飞猛进,无论是军用还是民用科技都得到了极大的发展。现如今,车载预警雷达、无线通信以及射频识别等方面的商业应用对天线的要求越来越高,尤其是对天线方向图灵活控制的需求越来越大。而相控阵天线所具有的对波速的灵活控制以及快速扫描很好的适应了这种需求。然而,相控阵天线系统复杂,器件单元众多,其成本十分昂贵。本文将针对相控阵天线的关键器件数字移相器和天线进行设计和研究。分别设计了Ku波段的数字移相器、Ku波段圆极化天线以及S波段圆极化天线。移相器之所以成为相控阵天线的关键器件,不仅仅是每个天线单元都需要一个数字移相器以改变天线单元间的相位差,更主要的是,移相器的性能对天线的扫描速度和精度起着息息相关的作用。对于数字移相器,其位数越多,天线波速的扫描越容易控制。然而移相器位数越多,工作频率越大,其设计的难度也越大,成本也会增加,所以设计出性能好,成本低的移相器将具有非常实用的价值。本文将针对Ku波段设计五位数字移相器。首先分析了各种主要的移相器电路,包括加载线型移相器、开关线型移相器和反射型移相器,对各种电路进行分析对比,选择各移相单元的设计电路。同时,本文的移相器开关电路选用PIN管,所以,对于PIN管的工作原理和等效电路进行分析介绍。通过对各种移相器结构的分析以及实验,最终选了了对于11.25。22.5。和45。移相电路选用加载线型的结构,而90。采用反射型电路,180。采用开关线型结构,这样可以有效的提高相移精度和驻波比,并且有利于移相器的小型化和低成本。通过本文的努力,最终设计出五位数字移相器,级联后其最大相移误差为3.8。,插入损耗小于5dB。对于相控阵天线,本文将首先设计出一种新型的小尺寸的圆极化微带天线。其工作频段为S波段,中心频率选为2.45GHz,带宽为20M。这一频段的相控阵天线或自适应阵列天线的市场需求越来越大,例如RFID在微波频段的工作中心频率就是2.45GHz,但是设计研究却还远不能满足市场需要。然后在此基础上设计中心频率为12.5GHz,带宽为12.25-12.75GHz的圆极化天线和天线阵列。因而本文的工作具有重要的实际应用价值。本文将利用圆形微带贴片天线设计一款小尺寸的天线,然后对其进行组阵,以使其能够用于相控阵天线。本文实现圆极化的主要原理是通过单点馈电,对天线贴片进行开矩形缝隙以激励起振幅相等,相位相差90。的简并模,从而实现圆极化。然后根据曲流技术,对贴片开槽和改变贴片边缘形状结构,从而引入微扰使电流曲折流动,增加贴片的有效长度,降低天线的尺寸。最后经过仿真分析,实际制作出的天线尺寸和同类材料制作的天线降低了15%,完成了天线的小型化设计。