宇宙空间中的信号频率分布广泛、极化方式多样,因此射电天文观测技术向着宽频带、双极化的方向发展。为了提高单个反射面射电望远镜观测信号的分辨率和灵敏度,希望射电望远镜有更大的有效辐射口面或者能够在同一时间发出多个观测波束,因此需要增大射电望远镜的有效辐射口面,同时在天线的焦面阵处尽量配置多个馈源,以便与反射面构成多波束射电望远镜。为了实现射电天文观测技术在观测分辨率和灵敏度上的跨越式发展,中国正在开展世界最大辐射口径(500米)的射电望远镜(FAST-Five hundred meters Aperture Spherical Telescope)的研究。本文的主要工作,就是基于FAST项目而开展的对宽频带、双极化、多波束大型射电望远镜天线的研究,主要内容如下：1、宽频带双极化喇叭馈源的设计。首先,根据脊波导喇叭理论研究加脊喇叭馈源的设计过程,然后优化设计高频段馈源并测试其性能,确保馈源设计的正确性。最后根据高频段馈源的设计过程设计满足FAST要求的宽频带双极化馈源,并对其进行容差性能分析,验证馈源是否满足实际应用的要求。2、多波束焦面阵列馈源的设计。首先,根据偏焦理论分析FAST的偏焦特性,并确定多波束焦面阵列馈源的排列结构和计算馈源的间距,然后分析馈源之间的互耦效应对馈源辐射特性的影响。3、大型射电望远镜天线方向图的分析与计算。根据物理光学法计算前馈抛物面天线的远场辐射特性,并根据此理论计算并分析多波束射电望远镜天线的方向图和天线的增益和效率。