基于紧耦合结构的超宽带相控阵设计是一种完全不同于传统阵列设计的新思路,利用阵列单元之间的耦合来提升阵列的性能,阵列的带宽不再受限于单元的带宽,低频性能得到很大提升,单元变得小型化,横向面积大大减小,宽角扫描能力得到提升。本文基于紧耦合天线设计理论,以具有线极化特性的一维紧耦合阵列为出发点,设计了具有圆极化特性的一维紧耦合天线阵。首先分析了具有线极化特性的一维紧耦合阵列。单个贴片偶极子在7GHz附近表现出阻抗的宽带特性,但是带宽较窄;对其非紧耦合16元线阵仿真,阵列单元与独立天线单元的阻抗特性基本一致,阵列阻抗带宽并未展宽。对单元末端具有重叠型耦合结构的16元阵进行仿真,阵列单元在3~6GHz表现出阻抗超宽带特性,并且具有45°的宽角扫描能力。在线极化的基础上,研究了具有圆极化特性的超宽带相控阵。从H.Nakano的1986年提出的小型阿基米德螺旋天线出发,对其进行条带等效以及对几种单元间距的非紧耦合5元阵的圆极化特性和扫描特性进行研究。加巴伦的非紧耦合5元阵的工作频带为5~6.5GHz,几种阵元间距的非紧耦合排阵在扫描情况下均没有表现出稳定的圆极化特性。最后,从紧耦合的思想出发,设计了单元末端具有半条带耦合结构的紧耦合阿基米德螺旋条带线阵。以紧耦合5元阵为基本研究对象,对其耦合结构的几个关键参数进行仿真分析。加巴伦的紧耦合5元阵在各种扫描情况下的工作频带基本都为5~6.5GHz,在扫描方向的圆极化带宽与阻抗带宽基本一致,在扫到45°时仍具有1GHz的圆极化带宽。平行地研究了紧耦合8元阵特性,不加巴伦的紧耦合8元阵与5元阵特性基本一致;加巴伦的紧耦合8元阵各种扫描情况的工作频带为5~6.5GHz,与紧耦合5元阵一致,但在扫描情况下的圆极化带宽相对于紧耦合5元阵来说有所减小。