随着无线应用领域的不断拓展,宽频带圆极化天线阵列引起了广泛关注,如何改进圆极化天线单元、设计宽带化馈电网络以及消除内谐振等是宽带圆极化阵列天线设计中必须解决的问题。本文分别就紧耦合阵列和螺旋阵列两种结构开展研究,以满足阵列天线的超宽带、高增益和圆极化等性能要求。主要工作内容如下:一、针对紧耦合阵列带宽不足的问题,提出天线单元加载十字缝隙、渐变式移相器和顶部加载介质层三项改进措施,设计并实现了一款带宽为2.6倍频程的紧耦合圆极化阵列。该阵列以椭圆形十字开缝偶极子作为辐射单元、以渐变型圆环作为宽带移相网络并在阵列顶部加载介质匹配层改善阵列输入阻抗的剧烈变化,实现阵列的宽带、圆极化要求。本文从天线阵元、移相网络、顶端加载三个方面给出了工作原理、详细设计优化过程和测试结果,验证本文提出的措施可以有效拓展阵列的圆极化带宽。二、针对螺旋阵列反射地和辐射贴片之间存在内谐振破坏宽带性能问题,本文提出两种吸波措施,设计并实现了一款带宽达5倍频程的单向辐射螺旋宽带圆极化阵列。该阵列通过改进螺旋天线单元的外围结构、顺序旋转馈电、优化设计宽带的Wilkinson功分器以及缝隙耦合结构的超宽带移相器组成的馈电网络,来实现宽带圆极化阵列,并在阵元面与反射地间填充吸波泡沫以及加载电阻的双矩形金属环等两种不同措施,实现阵列单向辐射。论文给出了详细的设计过程和测试结果,结果证明了所提措施的有效性。总之,本文针对紧耦合十字交叉偶极子阵列、顺序旋转螺旋天线阵列的宽带圆极化设计,采用顶端加载、渐变结构、两种吸波材料加载等措施,实现了两款宽带圆极化天线,为相关天线的设计提供了有益参考。