目前无线通信呈现出的高配置、高负荷、高业务需求、频谱资源紧张的特点,以及卫星通信中固定区域点波束覆盖和赋形束覆盖对于通信天线提出的新要求,使得能实现多空域及双频段精确覆盖的高增益天线成为了该领域天线发展的必然趋势。而基于反射阵列的双频/多波束天线系统正是这种应用背景下的优秀解决方案,具有重要的应用价值与研究意义。本文设计了两个阵列天线以及一个馈源喇叭天线。分别为基于口径耦合式结构的Ka波段双频收发一体化反射阵列天线、基于遗传算法优化设计的双向四波束反射透射一体阵列天线以及基于完全非均匀波纹结构的多功能馈源喇叭。所设计的双频收发一体化阵列,为减小单元整体尺寸,辐射贴片针对两个频带采用了两个不同半径的圆环,置于单元对角线上,单元整体尺寸为低频段(19.6-21.2 GHz)中心频率对应波长的一半。为在拓展相位补偿范围的同时提升相位曲线线性度,辐射贴片接收的电磁能量通过口径耦合的方式经缝隙结构传递到终端短路的微带延迟线中。分层结构赋予了延迟线更大的排布空间进而将频带间以及交叉极化隔离度降到了-20 dB以下。整体阵列仿真结果显示轴比在两个频段内均低于2 dB,方向性系数均高于25 dBi,口面利用效率分别达到了52%和45%,入射及反射角度均为10°。所设计的双向四波束反射透射一体阵列,由于阵列单元为交叉极化分量的反射系数以及透射系数完全一致的巴比涅互补结构,保证了反射透射一体化设计。采用遗传算法进行纯相位阵列综合避免了由直接法以及交替投影法导致的高副瓣电平,波束指向偏差较大等问题。该400单元的中心频率为39 GHz(37-41 GHz)的阵列两侧同时存在四个波束,共八个波束,波束指向为::θ=±15°以及±45°,φ=90°或者270°取决于θ。仿真结果显示,阵列副瓣电平低于13.1 dB,在整个频带内的平均方向性系数为13.2 dBi,最大的辐射角度偏差总和为7.5°。所设计的基于完全非均匀波纹结构的多功能馈源喇叭设计流程结合了高效准确的模式匹配法和遗传算法,将整体优化设计流程分解为了优化口面模式比例,和优化具体的喇叭结构两部分,一定程度上简化了设计。采用完全非均匀的波纹结构,大大提升了喇叭的设计自由度进而提升了整体的指标完成度。实测结果表明,喇叭在双频段内的反射系数均小于-22 dB,第一副瓣电平为-32 dB和-25.6 dB,中心频率处的口面效率分别达到了75%和56%。以上两种阵列天线仿真结果达到了预期指标,可以应用在卫星通行、电子对抗等无线通信领域。波纹喇叭使用了安捷伦N5227A型矢量网络分析仪进行了实测,测试结果与仿真吻合较好,证明了这种基于遗传算法的分布设计方案的可行性以及优越性,该喇叭天线可以用作多种反射面以及阵列天线的初级馈源。