反射阵天线的设计过程通常可以分成独立的两个步骤:单元设计和口径场相位匹配设计。在我们的研究中,单元设计过程采用了不同的分析方法来预测单元在反射阵中的反射相位,比如TEM波导方法,无限大周期阵列模型或采用强制性链接边界条件的准周期模型等。在口径场相位匹配设计过程中,可以采用不同的方法得到口径面上希望补偿的相位,比如射线跟踪方法,共轭场匹配方法或粒子群优化方法等,然后通过调节反射阵每个单元的尺寸来实现与希望补偿的相位相匹配。在相位匹配的过程中,对于低剖面或偏馈反射阵,本研究考虑了入射角敏感度对单元反射相位的影响。同时,我们采用了多频点相位匹配技术实现宽带的反射阵。值得一提的是,相位匹配技术也能拓展到极化域和空间域,从而实现低轴比的圆极化反射阵或宽角扫描的反射阵。最后,当反射阵天线设计好后,由于目前还没有专门针对反射阵天线进行分析的软件,我们采用了商用的全波仿真软件对设计好的反射阵天线进行全波分析。我们也采用了其他分析方法,比如阵列理论的分析方法,口径场分析方法,得到了反射阵天线的辐射方向图,这些方法以牺牲计算精度来换取更少的计算时间和更低的内存消耗。我们根据上述提到的设计过程和设计方法设计了四款反射阵天线。第一款是采用环焦馈源的卡塞格伦反射阵天线,馈电的焦径比为0.2,口径由572单元构成。在设计过程中考虑了单元真实的入射角,最终设计的反射阵天线能够实现33.3%的口径效率。为了进一步提高反射阵天线的口径效率,我们基于卡塞格伦反射阵馈源设计了一款焦径比为0.3的低剖面透射阵天线,最终实现了口径效率为40%的电性能。同时,我们采用极化域相位匹配技术设计了一款宽带的单层双圆极化反射阵天线,实现了在9~15GHz范围内轴比小于3dB的性能。最后,我们采用空间域相位匹配技术设计了一款宽角机械扫描的反射阵天线,在-450°~+450°的扫描范围内能够将增益的变化范围控制在1.7d B以内。