相对于依靠机械扫描的天线,具有波束电扫描能力的天线因其灵活快捷的无惯性波束控制和切换能力,在雷达、通信、电子对抗等方面取得了广泛的应用。其中又以相控阵、频扫天线和基于透镜及矩阵馈电的波束扫描天线为主要发展方向。前两者在某种程度上具备连续波束扫描能力,后两者具有低成本离散波束扫描能力。在以飞行器等为代表的高性能平台上,需要对天线进行共形设计,此时波束扫描天线的单元共形布局、馈电相位分析、波束控制与传统平面阵具有很大的区别。论文以此为应用背景开展波束扫描阵列天线的设计技术研究,主要完成了以下工作:论文首先对波束扫描技术进行了系统的调研,分析了不同波束扫描技术的特点,并重点考虑在共形阵列和低成本约束下的波束扫描阵列设计需求,初步选择了所对应的波束控制策略。论文接着进行了大规模相控阵设计辅助代码和软件的开发,使其具有了通用的相控阵天线设计能力。进一步,论文研究了基于Rotman透镜的低成本波束扫描系统设计,完成了Rotman透镜的基本设计理论分析、程序化设计和具体设计,验证了其波束扫描能力。论文最后开展了半球形共形圆极化相控阵天线的设计,完成了天线单元的宽带设计、阵列的共形排布优化、波束控制算法的研究以及副瓣电平的控制。以此为基础进行了天线阵列的加工,测试结果显示,所设计的阵列满足预期的指标要求,实现了半空域的高增益低副瓣控制。论文的研究内容和成果可以直接用于实际工程,具有一定的理论和工程价值。