随着相控阵雷达技术的快速发展,对机载雷达系统中的天线提出了越来越高的要求,如宽频带、高增益、大角度波束扫描及易于与载体安装共形等。端射天线作为一种特殊的低剖面天线结构,不但易于与载体安装共形,且其所具备的定向辐射特性能够使主波束沿载体轴向辐射,可应用于补偿机载雷达难以扫描到的区域,以提高系统的探测性能;同时共形天线的研究使载体平台具备优秀的空气动力学特性,符合高速运动雷达系统的需求。因此,开展基于端射天线单元的共形阵列研究具有重要的意义。本文的主要研究内容如下:1、针对端射天线与锥形载体共形后,受载体结构的影响,其主辐射方向偏离载体轴向的问题,本文以微带结构的端射天线作为基本辐射单元,其中辐射振子采用级联的双偶极子来拓展天线带宽,通过调整各端射天线单元的极化方向,使得共形阵列在载体轴向形成汇聚波束,从而实现了主波束轴向辐射的特性。仿真结果表明该轴向辐射锥面共形天线阵的阻抗带宽(7.89 GHz～12.39 GHz)覆盖了整个X波段,可实现增益达到了11.85 dBi～14.27 dBi。2、针对锥面共形天线阵列副瓣较高的问题,研究分析了阵元间距和阵元排布对共形天线阵辐射性能的影响,通过阵元间距的减小并结合将口面场的振幅分布调整为锥削分布的方法实现了天线阵副瓣电平的抑制;在此基础上,本文通过加载金属隔离板这种物理隔离的方法改善了天线阵在高频处的匹配。仿真结果表明该低副瓣锥面共形天线阵的阻抗带宽几乎覆盖了整个X波段,且在中心频点10 GHz处有效扫描面内的最大副瓣电平约为-15.24 dB。3、针对共形天线阵高增益的需求,本文基于磁导率近零的电磁超材料能实现宽频带内天线增益提高的理论基础,设计了一种具有小型化特点的近零磁导率单元;然后将该材料加载于共形天线阵的辐射前端,由于近零磁导率覆层起着透镜的作用,因此在辐射前端获得了近似平面波的电场分布,实现了阵列天线增益的提高;在此基础上,通过在共形天线单元的辐射前端添加矩形条带引向器进一步改善了阵列天线的增益。仿真结果表明,相比较同尺寸引向器加载的共形天线阵,该柱面共形天线阵在整个X波段内增益提高了0.45 dB～1.38 dB,达到了13.30 dBi～15.14 dBi。