为了满足微波成像合成孔径雷达和无线通信等国民经济与军事的迫切需求，本论文对应用于合成孔径雷达的宽带双波段双极化微带/介质谐振器天线单元及阵列作了较为深入的研究，提出了多种创新性设计，并部分完成了实验验证。论文主要包括以下主要成果：第一，设计了新颖的宽带L/S双波段双极化微带天线单元，完成了3×8元S波段双极化微带天线阵的研制。在单元设计过程中，采用了微扰技术以提高端口的隔离度。阵列各个端口的实测阻抗带宽超过15%，两个正交端口的隔离度优于47dB，交叉极化电平优于30dB。两个极化都实现了±30°一维相扫。探讨了宽波束双极化缝隙天线的设计。第二，研制了高隔离度双极化介质谐振器天线及2×2元双极化介质谐振器天线阵列。通过采用多枝节微带馈源，有效地改善了双极化介质谐振器天线单元的端口隔离度；在阵列中使用成对反相馈电等技术，提高了阵列的交叉极化。单元两个极化端口的实测隔离度优于45dB，阵列实测交叉极化电平低于-21dB。同时还设计了一副高隔离度低交叉极化双极化介质谐振器天线，实测两个端口实测的隔离度优于46.8dB，优于当前公开发表的同类天线的隔离度。第三，提出了共用口径S/X双波段多极化DRA的新方案：将S波段的十字形微带振子和X波段的DRA交错排列，在共口径的结构下实现了1:3的频率比。X波段双极化介质谐振器天线采用多枝节微带馈源、H形和U形缝隙混合馈电技术来优化端口的隔离度和交叉极化电平，两个波段的阻抗带宽均大于16%。探讨了一种抑制边缘绕射以改善扫描性能的方法。