相控阵天线在军事和民用领域都有广泛的应用。不断涌现的新的应用对相控阵天线的性能提出了更高的要求。具有更宽工作带宽和更大扫描范围是相控阵天线诸多需求中最为迫切的两个。本文针对这两个突出的需求,对相控阵天线的宽带和宽角扫描的原理和设计方法进行了研究。本文主要由以下三个部分组成:本文在第一章与第二章,首先介绍了宽带宽角扫描相控阵天线的发展与现状,并简单介绍了相控阵天线的原理。其次,本文通过详细阐述阵列天线的带宽限制原理以及宽角阻抗匹配理论,将天线的宽带和宽角扫描特性的实现转变为阻抗匹配问题。最后,介绍了等效电路分析法以及工程化的宽带阻抗匹配的方法。本文在第三章,首先对无限大周期紧耦合阵列进行了仿真讨论了其特点与性质,并用传统方法对其建立了等效电路。其次,在考虑到天线的二阶谐振效应后,对紧耦合天线提出了新的等效电路,并利用新建立的等效电路对天线进行宽带设计。最后,对有限单元紧耦合阵列进行了仿真分析,提出并验证了一种边缘单元加载的匹配方法。本文在第四章,首先对对称振子阵列的角度扫描特性进行了分析。其次,通过工程化的阻抗匹配方法对阵列进行了单频点的宽角匹配。最后,通过分析天线扫描角度、频率与反射系数的关系,提出了宽频带宽扫描角同时进行阻抗匹配的优化方法,并最终拓展了原天线阵带宽和扫描角度。