电磁飞环作为麦克斯韦方程组的一种有限能量脉冲解,具有许多独特的特性。例如,电磁飞环形似甜甜圈,能量在垂直于传播方向的面上只覆盖有限的空间范围,具有很宽的频谱,且频谱分布随着空间位置的变化而变化,在距离中心不同半径位置处具有不同的频谱分布。同时,电磁飞环还具有一个非衍射的腰部,且在传播轴上具有强烈的纵向场分量。由于这些独特的特性,电磁飞环在加速粒子、激励新型粒子、高景深成像、构建新型超宽带通信系统以及定域能量传输等方面具有潜在的应用。然而由于其复杂的极化与频谱分布,电磁飞环还没有在实际中产生出来,因此研究电磁飞环的生成对电磁飞环的应用具有重要的理论与应用价值。针对电磁飞环目前从理论走向实际所面临的难题,本论文首先对电磁飞环的基本特性进行研究,探究了使用天线阵列产生电磁飞环在理论上的可行性,接着给出具体的阵列设计方案,分别提出一种横电（transverse electric,TE）电磁飞环生成器与横磁（transverse magnetic,TM）电磁飞环生成器,之后分别对TE电磁飞环生成器和TM电磁飞环生成器进行系统性仿真,并对TE电磁飞环生成器进行实验验证,主要内容如下:1、围绕天线阵列产生电磁飞环这一目的进行了相关理论基础研究。分别对电磁飞环在理想自由空间的传播特性以及在非理想吸收边界条件下电磁飞环的传播特性进行了研究,详尽地介绍了电磁飞环在时域以及频域上的特性,给出电磁飞环在各位置处的场分布以及频谱分布,为基于天线阵列产生电磁飞环提供详实的数据。此外,本论文还研究了电磁飞环的自修复特性,分别对电磁飞环在传播过程中遇到散射体以及离散激励情况下的传播进行了仿真,定义品质因数参量（Figure of Merit,FOM）,具体地展示离散点源激励情况下电磁飞环的自修复特性,为基于天线阵列产生电磁飞环提供理论上的可行性。2、提出两种电磁飞环生成器设计方案。结合电磁飞环本身的特性,分别给出具体的TE电磁飞环生成器和TM电磁飞环生成器的设计方案,并根据典型微波电磁飞环的频谱分布设计了相应的天线单元。此外,使用时域有限差分方法对不同激励信号下的电磁飞环生成效果进行仿真,确定电磁飞环生成器的激励信号。3、对提出的电磁飞环生产器进行系统的研究。首先基于设计方案,在CST中搭建仿真结构,详细地给出阵列仿真参数,并对仿真区域进行简化,确定仿真监测面以及衡量生成效果的指标。随后,用MATLAB构造各位置处激励信号,对提出的电磁飞环生成器进行仿真验证并对结果进行展示与分析,分析各位置处电磁飞环生成效果。之后,对加工的天线进行测试。最后,结合时域与频域的FOM论述该电磁飞环生成器的生成效果。