面对更高通信效率的追求,大批智能天线技术涌现,其中一个重要领域是方向自动溯源的收发系统,它能够针对未知方向的来波信号,在不需要先验条件的情况下,使回传的信号具备自适应传往来波方向的能力。在国际相关技术发展史上最先出现的是角反射器、Van Atta阵,到后面技术逐步发展后产生的相位共轭电路技术和数字信号处理技术等。本文研究目的是设计和制作出可以实现方向回溯功能的天线阵系统。本文首先总结和对比了各种方向回溯天线阵技术的设计思路和实现方法,然后研究了如何通过相位共轭变换来实现时间反演,并在天线阵中验证了该理论的可行性,最终选择了使用相位共轭混频电路实现方向回溯功能的技术路线。其次,研究超外差混频电路的结构和原理,表明该电路能够实现相位共轭功能,并通过先进设计系统软件搭建超外差混频电路模型,针对该电路的信号处理功能进行仿真验证,总结了实现相位共轭混频电路功能所需的模块如放大器、锁相环、混频器等的原理和性能指标,完成了合适的器件选择和时间反演电路部分结构的设计。基于印刷电路板的设计规则和原理,利用软件Altium Designer软件来构建相位共轭信号处理功能的电路设计原理图和印刷电路板的结构图。进一步地,选用正交极化贴片微带天线设计收发天线阵电路部分,结合时间反演电路部分构成完整的方向回溯天线阵系统。对整个系统模型进行全波电磁仿真验证,获得该系统在不同来波方向情况下的方向回溯性能,验证并实现通过改变射频信号处理电路的放大器的增益来使得整个系统实现准确和可靠的重定向能力,其中,样机的散射状况可以通过雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）来进行表征。最后,基于设计原理图和仿真结果制作出时间反演方向回溯天线阵样机实物。