在卫星移动通信和无线局域网中,锥状波束天线是最为合适的选择,但是通常锥状波束天线很难实现大的波束倾角,且增益较小,馈电复杂。本文主要针对大波束倾角,设计了两种不同工作频率的锥状波束天线。第一种是通过多环缝隙结构控制圆波导模式实现的准平面结构锥状波束天线,具有馈电简单、损耗小、频带宽等优点；第二种是同轴CTS阵列锥状波束天线,具有频带宽、增益高、馈电简单、易加工等优点。首先,阐述了锥状波束天线定义及应用背景,并介绍了平面结构锥状波束天线的研究现状以及CTS天线在国内外的发展状况。其次,介绍了利用多环缝隙结构控制圆波导模式来实现准平面锥状波束的设计原理,并通过对圆波导模式的选择,确定激励主模式。然后,利用模式匹配法和电磁仿真软件对天线进行整体优化设计。设计了一个工作频率为35GHz的波束倾角为40。准平面结构锥状波束天线,通过仿真可得：S11<-10dB的阻抗带宽为20.0%,在工作频率点上增益为7.2dBi,3dB波束宽度为27。,副瓣电平小于-10dB。最后,对同轴CTS天线单元的辐射特性进行深入研究,提出采用周期边界的同轴CTS单元仿真模型,对CTS单元性能进行参数化仿真研究,给出不同辐射能量的CTS单元的优化设计依据。对线性阵列单元级联分析和阵列间距公式分析。研制了工作频率为12.5GHz、波束倾角为55°的同轴CTS锥状波束天线。测试结果表明：Sl1<-10dB的天线阻抗带宽为26%,在12.5GHz上增益为9.4dBi,3dB波束宽度为13.8°,副瓣电平小于-10dB。测试结果与仿真结果一致性好。本文设计的两种锥状波束天线波束倾角较大,增益较高,具有很好的工程应用价值。