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作为一种新型高增益天线,微带反射阵列天线兼具了传统微带阵列天线与抛物面天线的优点。它不仅剖面低、重量轻、加工成本低、定向性高,而且采用了空间馈电方式,省去了复杂的馈电网络,降低了天线设计的难度。所以在电子对抗、卫星通信、深空探测等应用领域已被广泛应用,并越来越受到人们的重视。微带反射阵列天线由反射面上相位补偿单元和馈源天线构成。其基本工作原理是通过调整每个单元的结构参数来对馈源到反射面不同位置处的相位差进行补偿,从而在指定方向上获得高定向性的辐射波束。天线辐射性能主要取决于相位补偿单元在口径面上的排列布局,以及相位变化曲线的范围和线性度。所以相位补偿单元的选取是微带反射阵列天线设计的重要环节。长久以来,相位补偿单元主要以尺寸可变型为主,方形、圆形、十字形等结构较为常见。但是这些单元的等效电长度较小,单元间距较大,容易产生栅瓣并降低天线口径效率。本文引入了分形结构来设计相位补偿单元。分形单元具有无限迭代、自相似的特性,可以在有限的空间内无限填充,增大单元等效电长度,减小阵元间距。本文首先设计了一款基于Minkowski分形单元微带反射阵列天线,验证了分形结构实现反射阵列天线小型化。在此基础上提出双Minkowski环结构,进一步减小了单元尺寸,提高相移特性曲线的线性度,改善了天线的辐射性能。同时将馈源替换为4层耦合贴片天线,拓宽了天线的带宽。对应的研究工作主要包括以下几个方面:（1）基于Minkowski分形环的微带反射阵列天线研究与设计采用Minkowski分形环结合矩形环作为基本单元,设计了一款10×10的微带反射阵列天线。由于结构自相似性,单元间距减少到0.38λ0,反射面口径为200 mm×200 mm。仿真结果表明,天线增益为18.9 dBi,验证了该分形结构作为相位补偿单元的可行性。采用双Minkowski分形环作为基本单元,设计了一款13×13的微带反射阵列天线,单元间距减少到0.29λ0,反射面口径为195 mm×195 mm,天线的增益提高到19.1 dBi。（2）加载FSS地板的微带反射阵列天线研究与设计采用频率选择表面（FSS）替代传统的金属作为天线地板,单元的相移特性曲线更加平滑和线性。馈源采用4层耦合贴片天线,设计并实现了一款11×11微带反射阵列天线,反射面口径为220 mm×220 mm。天线的增益为18.5 dBi,-10 dB阻抗带宽增大至14%（5.4 GHz-6.2 GHz）。