相控阵天线因其具有波束易形成、快速扫描等优点已广泛的应用于雷达系统、无线通信等领域。随着雷达观测目标种类的增多以及近几十年来无线通信的快速发展,推动了相控阵朝着宽带、宽角扫描以及共口径等方向发展。本文针对宽带以及共口径相控阵的应用需求,通过对宽带阵列单元的研究分析,设计两款单独工作的宽带相控阵以及一款共口径工作的相控阵阵列。首先,本文对基于强互耦效应的宽带相控阵天线的等效电路分析模型作了简单的介绍,根据强互耦阵列的工作机理,在天线的设计中引入阻性加载,在地板和天线阵面中间引入阻性频率选择表面来抑制短路点从而实现拓展带宽,并提出了在实际加工中采用电阻环代替阻性频率选择表面的方法。最终设计了一款一维强互耦超宽带线阵,在满足VSWR≤3的条件下,可以在8.6:1(0.37GHz-3.2GHz)的阻抗带宽内实现±45°扫描,并且单元的辐射效率高于70%。然后,针对宽带相控阵天线存在的阵元间距较小,研究了基于三角栅格排布的宽带相控阵。我们首先对三角栅格排布的相控阵在空域的极限扫描情况以及在大单元间距下扫描时出现的典型扫面盲点作了详细的分析,然后采用馈电结构较为简单的带有连接腔体结构的天线阵元,设计了一款工作带宽覆盖7GHz-13GHz具有大单元间距特性的三角栅格排布的宽带相控阵天线,重点观察该阵列在空域大扫描度扫描时出现的扫描盲点,提出了一种采用EBG抑制扫描盲点的方法,效果显著。无限大阵列的仿真结果显示该阵列在工作频段内可以E、H面均实现±60°扫描,满足VSWR≤3。并加工了13×5的有限大阵列进行试验验证,与阵列的仿真结果较为吻合。最后,根据前面所研究的两款宽带相控阵单元,本文又提出了一种双频共口径相控阵天线形式。分别利用连接腔体结构的单元和强互耦单元作为低、高频天线的单元,在低频单元阵面上方直接加载高频单元的形式实现共口径。最终所设计的共口径阵列分别工作于P波段和S波段,其中P波段天线为水平极化,S波段为水平极化,整个共口径阵列在满足VSWR≤2.5的条件下,两个频段天线均可以实现方位面±60°、俯仰面±20°扫描。两个频段的天线的工作带宽分别为P波段35%,S波段26%,在其工作频段内,单元的辐射效率基本没有受到另外一个频段天线影响。