无线电子技术的快速发展对相控阵天线技术提出了更高的要求。一方面,相控阵天线不仅需要满足超宽带、大角度扫描等需求,还要满足小型化、轻量化以及低剖面等需求,以便更好地共形在载体平台上。另一方面,由于相控阵天线正逐步成为其载体平台电磁散射特性的主要来源之一,相控阵天线也要求满足低散射特性的需求。当前,利用紧密排列的单元所带来的强耦合效应来拓展频带的新型强耦合超宽带相控阵,其相较于传统相控阵更适用于宽带、宽角扫描以及低剖面、小型化的设计,正成为国际天线领域的研究热点之一。但是,当前对这种新型相控阵散射特性的研究却较为少见。本文针对基于强互耦效应的二维波束扫描超宽带单极化相控阵天线开展了相关研究,深入分析了该阵列的辐射和散射特性,实现了阵列的低剖面化、辐射特性良好和低散射特性。论文的主要工作或创新包括以下几个部分:首先,介绍了强互耦超宽带相控阵天线相关的研究背景与意义,并对相控阵以及天线散射研究历程和国内外研究近况进行了回顾。其次,详细论述了相控阵天线相关理论和传统宽带相控阵的实现方式,并以此为基础阐述了强互耦超宽带相控阵天线的实现原理。同时详细介绍了散射截面(SCS)和天线散射等相关理论基础。第三,以二维面阵为基础,设计并仿真实现了一款工作于P-L波段的低剖面强互耦超宽带单极化相控阵天线单元及阵列。该阵列能够在4:1的阻抗带宽内实现E面±60°且驻波比小于2.5和H面±45°扫描且驻波比小于3.0。第四,以口径面积相近且工作频带相同的Vivaldi超宽带相控阵列作为参考天线仿真对比分析了上述所设计的强互耦超宽带相控阵天线的散射特性。结果表明强互耦超宽带相控阵天线的散射性能总体上要优于Vivaldi超宽带相控阵列。第五,提出了一种利用极化转换表面来进一步优化强互耦超宽带相控阵散射特性的措施,成功实现了在不增加阵列剖面和影响电性能的前提下特定入射角度特定频带内散射截面的进一步减缩。最后,对设计的强互耦超宽带相控阵天线进行了加工和测试,实验结果与仿真设计结果吻合较好,证实了基于强互耦效应的超宽带相控阵低剖面与低散射特性设计的正确性。