随着现代无线通信技术的发展,无线通信设备被越来越广泛的集成在各种系统中。喇叭天线因其结构简单、功率、容量大、辐射性能稳定、定向性高等特点普遍应用在雷达通信和测试平台中。然而,传统喇叭天线庞大的体积制约着其在通信系统中的应用。因此,开展喇叭天线小型化技术的研究,特别是新型喇叭天线小型化方向有重要的理论意义和工程应用价值。在调研近年来喇叭天线相关技术的基础上,分析了喇叭天线相关的辐射理论并采用实验验证,探讨了慢波结构的基本理论和电容增强型慢波结构的分析方法。本文的主要研究内容和贡献如下:提出了采用慢波结构改善喇叭天线缩短后产生高副瓣问题的方法。首先研究了慢波结构的高度、边长、形状等不同参数条件下的慢波效应和场集中效应,提出了褶皱波导慢波结构单元的等效电路模型并分析了慢波结构在频带上边缘的带阻效应。针对大口径喇叭天线纵向长度缩短后因口面相位差过大而在辐射方向图中出现副瓣抬高等问题,采用在靠近口面位置加载金属柱慢波结构的方式来改善口面相位分布。通过分析金属柱高度和金属柱到口面距离对辐射方向图及阻抗带宽的影响,以及同轴-波导转换装置中同轴的探入高度和位置,设计了一个工作频段覆盖10.5-15 GHz（相对带宽为35%）的降低副瓣小型化喇叭天线。和未加载慢波结构时的短喇叭天线相比,整个频段内的辐射方向图副瓣水平降到-25 dB,和最佳喇叭天线相比,纵向尺寸缩减了52.9%,全频段内平均增益水平相当。提出了采用慢波结构实现喇叭天线小型化的方法,通过在喇叭张开的H面上加载不同高度的慢波金属柱来改善喇叭天线口径上因纵向长度缩短而加剧的电场相位差。基于该方法首先设计了加载慢波结构I的短喇叭天线,和原天线相比口面电场相位分布得到明显改善,口面相位更加一致。为了进一步改善喇叭天线口面上电磁场场强分布,在慢波结构场集中效应的基础上,通过对喇叭中线上慢波金属柱高度进行优化,进一步设计了加载慢波结构Ⅱ的短喇叭天线,使口面电场场强分布更加平整。最后,调整靠近喇叭口面和喉部的金属柱高度,改善了工作频段内的阻抗匹配,得到了加载慢波结构Ⅲ的短喇叭天线。对加载慢波结构Ⅲ的短喇叭天线进行了实物加工和测试,实测结果与仿真结果吻合良好,印证了加载慢波结构实现喇叭天线小型化方法的有效性。与原喇叭天线相比,加载慢波结构Ⅲ的喇叭天线在10.5-14.5 GHz的工作频段内（相对带宽为32%）纵向尺寸减小了33.3%,增益平均提高了1.7 dBi,带内辐射效率最高达80.7%。