多波束天线因其增益高,空域覆盖灵活,是本文重点研究的对象。本文以S频段多目标追踪接收系统作为背景,对多目标跟踪系统的解决方案以及数字多波束天线进行研究设计。（1）研究讨论多波束天线实现方案,从工作原理和结构方面研究适用于多目标跟踪系统的的多波束天线形式,从波束赋形的灵活性方面以及整体系统增益最终选择数字多波束天线作为解决方案。根据具体的追踪距离情况确定天线的扫描范围为天线俯仰角±20°,方位角0°～360°,并给出S频段阵列天线的具体实现指标要求,并根据覆盖增益最佳原则,对空间进行波束分解,将对应空域分解为25个波束。（2）针对阵列天线的指标要求,进行阵列单元的研究,分析对比三种不同形式的圆极化天线。第一种单元为单馈点圆极化微带天线,具有剖面低、质量小等特点。第二种单元为带有圆环的十字交叉振子天线,具有高增益,圆极化性能较好的特点。第三种单元为圆锥形双臂螺旋单元,采用两次反相实现双臂螺旋在远场的同相叠加,以提高增益和轴比。综合考虑驻波带宽、轴比以及扫描到波束边缘的增益情况,选择设计的十字交叉振子天线作为阵列单元形式,同时设计了威尔金森以及T型结两种馈电网络进行比较仿真验证。（3）在单元的基础上进行阵列分析,选择4×6的天线阵列排布形式,在波束扫描边缘,S频段天线阵列增益大于19.5d Bi。分析泰勒与切比雪夫降幅瓣方法在本文设计阵列上面的适用性,利用MATLAB编程得到电流激励。最后仿真所得天线端口驻波≤1.5,副瓣电平≤25d B。并进行了实物加工,在3D暗室中进行测试验证。最后对全文进行总结,并对下一步研究进行展望。