多波束天线以其覆盖面积广、高增益和低成本的优点被广泛应用于无线通信、雷达、导航及空间探测等领域。本文在Ku波段的多波束天线的工程应用上进行了一系列相关的研究工作。论文的主要工作如下：首先,介绍了天线的研究背景,重点分析了多波束天线的国内外研究现状,比较了各种多波束网络的性能优缺点；此外,还介绍了一种新兴技术：基片集成波导结构(SIW)。其次,在这些理论的基础上,研究了SIW缝隙天线的辐射原理和设计方法,设计了Ku波段的线极化SIW缝隙阵列天线。并开展了类光学技术的反射面类SIW多波束网络的研究工作：结合光学技术中反射面的偏焦原理,研究了抛物线的反射特性,分析了不同偏焦位置对反射波的相位分布的影响,从而设计了实现不同波束偏转的多波束网络,并分析了各参数对于网络性能的影响。将SIW缝隙阵列天线和多波束网络集成,完成了Ku波段线极化多波束天线的设计。在线极化多波束天线的基础上,又设计了Ku波段的圆极化多波束天线。重点分析了圆极化低副瓣行波阵列的综合,并结合多波束网络对于整体多波束天线性能进行仿真,加工测试了圆极化多波束天线,比较实测和仿真中的结果,验证了设计的可行性。最后,针对共形载体实现全向扫描的需求,设计了基于开关切换的Ku波段多波束共形天线阵列：研究了几种开缝天线的宽带特性,采用了E面开缝贴片天线的方案,详细阐述了功分网络的步骤与设计难点,完成了共形阵列天线的设计仿真,并加工测试达到了指标要求。