随着电子技术的发展,各类电子设备对天线阵列的性能要求越来越高。宽带宽角扫描阵列天线尤其备受关注。“宽带”与“宽角”二者更优良的结合的意义,就在于进一步大大开拓阵列天线的应用范围。近十几年来对宽带天线和宽角扫描线阵的研究已经逐渐成熟起来,而如何设计高性能的宽带二维宽角扫描阵列天线,仍然亟需研究。对于二维阵列天线而言,其“宽角扫描”有不止一个层次的含义,其中最基本的是实现E面、H面这两个主平面上的宽角扫描,更深层的是探索二维(锥形)空域宽角扫描。本文首先列举了近二三十年来宽带天线和宽角扫描阵列天线的研究成果,总结其方法和思路,把握其发展趋势,并为突破扫描盲点等局限、设计更优性能的宽带宽角扫描阵列天线提供指导与启示。经过归纳及分析总结,可能用以实现带宽拓展的总体思路主要有以下这些:平滑的物理结构(平滑的物理结构通常有利于减小反射系数,降低Q值,从而倾向于产生随频率平滑的变化的方向图和输入阻抗);偶-单极子对应思想(通过合理设计,超宽带下的偶极子天线和单极子天线可以具有相同的阻抗,此时阻抗对辐射单元和接地板之间的馈电间隙非常敏感);平衡对称接地板结构等效思想(对单极子天线,为了获得宽带特性,一般要求地板具有对称结构,地板与贴片同侧则用共面波导馈电,异侧则用微带馈电);栅格表面等效思想(很多情况下,线状、和栅格状结构天线的性能可以与对应的立体结构天线性能相媲美,并且消耗的材料更少,易于加工)。而可能用以实现扫描范围拓展的方法主要有以下这些:设计具有宽波束的阵列单元(利用阵列有源反射系数控制等理论);处理、控制阵元耦合(如探究紧耦合阵列宽角扫描原理等)。经过对阵列天线相关理论的一系列分析,本文分别针对基于微带贴片的和基于全金属的Vivaldi天线及其所组阵列进行了研究,从天线单元出发,依次研究沿着E面和H面排列的线阵的中心单元有源方向图、阵列最大扫描角度,最后研究了所组成的二维阵的有源驻波比、中心单元有源方向图和阵列最大扫描角度,得到了性能优良的宽带二维宽角扫描阵列,并提出了改进方案。