由于成功结合了微带阵列天线和反射面天线的优点,反射阵列天线是近二十年来高增益天线设计领域的热门研究课题。作为反射阵列中的一个重要发展分支,折叠式反射阵列通过使用极化栅格将传统形式反射阵列的天线高度降低了二分之一。因此,凭借着低剖面、加工方便、功能实现多样等特点,折叠式反射阵列具有应用于“动中通”系统的巨大潜力。本文紧密结合上述应用背景,针对折叠式反射阵列大角度波束扫描功能实现、一体化馈源使用及圆极化功能拓展中的关键技术、设计方法和工程实现进行了系统研究。因此,本文的主要研究工作包含以下几个方面:1.在角度谱域中研究了折叠式反射阵列天线主反射面的接收效率问题,通过理论推导定量的给出了主反射面接收效率与周期条件下阵列单元最大扫描角度之间的关系。建立了可供分析的折叠式反射阵列天线的基本理论模型,详细分析了影响折叠式反射阵列天线效率的相关主要因素,为折叠式反射阵列的设计提供了理论依据。2.通过使用低介电常数介质覆盖层的方法,提出了一种可用于宽角度波束扫描折叠式反射阵列的双线极化耦合馈电微带缝隙辐射单元的设计方案。完成了C波段和Ka波段单元的设计工作。使用商业仿真软件,在周期条件下对单元馈电端口反射系数、馈电端口间耦合系数以及Floquet端口与对应极化馈电端口间传输系数以及Floquet端口间耦合系数进行了仿真。由仿真结果可知,单元在周期条件下(由该单元组成的无限大阵列)在E面和H面方向上具有-60°~+60°的扫描能力。3.针对使用传输式极化转换方式的折叠式发射阵列并基于PCB工艺,提出了一种平面一体化初级馈源设计方案。完成了C波段一体化馈源的设计工作,利用仿真将一体化馈源与喇叭馈源在反射系数和方向图性能等方面进行对比,并通过一体化馈源方向图和增益的测试结果说明了C波段该设计方案的可行性。此外,完成了C波段和Ka波段0°、45°和60°折叠式反射阵列天线的设计、仿真、加工与测试工作,通过固定波束指向阵列的仿真和测试结果验证所设计折叠式反射阵列的宽角度扫描性能。4.通过将回折线极化器与极化栅格相结合,提出了一种圆极化折叠式反射阵列的设计方案。完成了C波段正向波束指向圆极化折叠式反射阵列的设计、加工与测试工作。测试结果显示,所设计的圆极化折叠式反射阵列天线在4.75GHz至5.25 GHz的频率范围内正向方向轴比值低于1.5 dB,成功验证了所提出设计方法的可行性。