当今世界机载雷达多为相控阵雷达，即采用相控阵天线的雷达，是由于相控阵天线可以快速改变波束形状和波束指向，易于产生多个波束，使雷达能对多批目标实施无惯性的探索、跟踪、编码和识别等多任务功能，为拓展雷达作用距离及提高精度提供了技术潜力。而在很大程度上决定了雷达系统甚至飞行器整体系统性能的相控阵天线则成为研制相控阵雷达的一个重要方向，因此研发具有更加小尺寸、易于集成和高可靠性的相控阵雷达天线势在必行。本文基于以上背景，以微带天线理论、天线阵理论及相控阵原理为基础，结合电磁仿真软件，设计制作了X波段单层天线阵与双层寄生微带阵列天线。首先根据设计指标尝试了介电2.2的4×4阵列制作，该天线阵采用双层介质基板以提高带宽，方形贴片加切角实现圆极化，阵元等幅同相馈电以提高增益，最后的样机采用光刻加工。对天线阵样品进行测试，天线样机的带宽约500MHz，增益为16dB，证明此法切实可行；其次用6.15的基板制作了单层4×4阵列及8×8阵列天线，带宽均约300MHz，增益分别为14dB及18dB，。通过天线阵间的对比发现单层微带天线组阵后带宽相比单元天线并没有明显的扩宽。随后在单层天线阵的基础上设计制作了双层2×2和4×4寄生微带阵列天线，实物样机测试带宽达到了1.2GHz，增益为11dB。通过单双层天线阵的对比发现，虽然双层寄生微带阵列天线对展宽天线阵带宽有较好效果，但在提高增益、轴比以及远场方向图等辐射特性的方面上还有待于进一步改善；接着引出了LTCC技术并做了简单介绍，且用LTCC材料仿真设计了双层微带2×2阵列的天线，其结构上的优势使其具有广大前景。最后结合相控阵天线原理及其简化方式，提出了可大大降低其研发成本的一种串联加并联组合形式的天线阵列，设计并制作了此结构天线，发现其电磁性能良好，且天线面积有所减小，符合小型化的追求。