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圆极化天线可以接收任意极化电磁波,减少传输信号的损失,具有较强的抗干扰能力,在卫星、雷达等通信系统中有广泛的应用。随着无线电技术的发展,小型化,重量轻和易于与载体共形逐渐成为天线设计的重要趋势,同时为了减少载体在高速运行过程中受到的风阻影响,降低天线剖面也是当前研究设计的热点。展宽天线的带宽可以使天线同时覆盖多个窄带频段,这在满足指标要求的同时大大地减少了天线的数量,缩小了天线的体积。本文根据研究需求,主要针对S波段,围绕印刷天线技术设计了三款不同结构的单馈宽带圆极化低剖面天线,并对最后一款天线进行了组阵和扫描设计,实现了大角度扫描。第一款为加载人工磁导体（AMC）结构的宽带圆极化宽槽天线。宽槽天线介质板上方的辐射贴片为刀型结构,此结构大大地改善了天线的阻抗匹配特性,展宽了天线的带宽;通过在介质板下方蚀刻非对称的槽结构,天线具有圆极化特性,但由于介质板下方槽的尺寸过大,天线存在背向辐射;为使天线定向辐射并降低天线的整体剖面,在天线下方放置AMC结构,AMC结构在特定的频段内对电磁波具有同相位反射特性,用其代替金属反射板可以缩短其与天线之间的距离,降低天线整体剖面。最终对天线进行了加工和测试,测试结果表明天线的3d B轴比（AR）带宽为31.4%（2.35GHz-3.26GHz）,且轴比带宽内电压驻波比（VSWR）小于2,天线的整体剖面为0.13λ0（λ0为中心频点所对应的波长）。第二款为基于交叉偶极子结构的低剖面宽带圆极化天线。两个偶极子之间采用四分之一波长的圆环连接,对其中一个偶极子的单臂进行馈电,四分之一波长使两个交叉偶极子之间产生90°相位差,从而形成圆极化,单馈相较于双馈可以极大地减少后续馈电网络设计的复杂度,但圆极化带宽相对较窄。为进一步展宽天线圆极化带宽,在天线的四个角上添加金属圆柱,这不仅增加了电流路径达到展宽圆极化带宽的目的,垂直金属柱上的电流产生的方向图与偶极子方向图叠加还可以展宽天线的波束宽度。最终设计的低剖面宽带圆极化宽波束天线,电压驻波比小于2的阻抗带宽为70.8%（1.55GHz-3.25GHz）,小于1.5的阻抗带宽为44.9%（1.59GHz-2.51GHz）,3d B轴比带宽（ARBW）可达41%（1.61GHz-2.44GHz）,中心频点所对应的半功率波束宽度（HPBW）>110°,天线单元的整体剖面为0.09λ0。第三款为基于超表面的双层低剖面宽带圆极化天线。天线包含两层介质结构,下层结构为对矩形贴片对角切角的传统圆极化微带天线,由于天线为单馈结构且切角产生的圆极化带宽很窄,为了展宽带宽,上层结构选择超表面结构,介质基板的上表面为蚀刻有斜槽的周期性矩形贴片。下层结构辐射的电磁波在超表面上产生谐振,可以增加谐振点,从而展宽圆极化带宽。根据课题指标要求,基于此超表面单元设计了两种相控阵天线,其中一种为16元方阵,并针对此方阵设计了一分十六等功分网络;另一种为19元六边形面阵,通过对比两个阵列天线各项性能,最终19元面阵在大角度扫描性能上更胜一筹,结果基本满足指标要求。