近些年来，天线作为通信、雷达、制导等无线电应用系统的关键设备在功能、设计及制造工艺上都发生了巨大变化。其中，平面微带天线具备的众多优点使它获得了更多的青睐。本文的主要工作是应用于卫星通信系统的平面微带发射天线阵列的研究。论文首先简单介绍了微带天线的结构特点、辐射原理和分析方法，然后对阵列天线的辐射特性、组阵方式、阻抗匹配网络以及功率分配器进行了介绍。对于天线设计的方法和测量技术，本文也进行了介绍。在对基本理论和技术方法讨论的基础上，本文重点研究设计了一种Ku波段高增益双贴片空气微带天线单元，并用它组成了用于卫星通信系统的平面发射天线阵列。通过CST软件设计优化后的仿真结果表明，这种天线单元在工作频带的中心频点14.25GHz增益达到8.46dB，带宽为1.88GHz（S11<-10dB）。将优化设计的32单元、64单元和256单元天线阵列加工成实验模型并进行了测试，仿真和实测结果吻合度较高，其电路特性和辐射特性都比较好，256元阵的实测增益最高达到了29.61dB，达到了设计要求。本文最后在对全文研究工作进行总结的基础上给出了关于平面微带阵列天线研究方向的展望。