射电天文学是一门通过研究天体辐射的电磁信号来研究宇宙现象的学科。它的主要观测手段是无线电接收技术,主要观测设备是大口径射电望远镜。射电望远镜可以突破传统光学望远镜的局限,不受雾和云等恶劣气象条件限制,实现更远距离、更宽视场和全天候的天文观测。相位阵馈源是射电望远镜关键部件,如何设计具有高共模抑制、多陷波的宽带高增益馈源天线;以及具有低插损、小型化的滤波单元成为了近年来的研究热点。本文从探索解决射电望远镜相位阵馈源关键技术出发,聚焦提升我国射电望远镜馈源阵列和滤波组件性能,开展了以下研究内容:（1）提出了一种基于非均匀T型功分器的宽带Vivaldi阵列天线。首先采用非均匀传输线设计了一款1分4的宽带功分器,通过采用指数渐变线代替传统的四分之一波长阻抗变换线,实现了宽带范围内的阻抗匹配。然后设计了一个宽带Vivaldi天线单元,通过合理地设计馈电结构实现良好的阻抗匹配。最后将四个Vivaldi天线单元通过非均匀T型功分器相连组成E面四元阵。所设计的Vivaldi阵列天线阻抗带宽为1-6 GHz,带内增益为5.7-11.3 d Bi,辐射方向图稳定且成端射特性。（2）提出了一种基于枝节加载谐振器的超宽带差分三陷波Vivaldi天线。首先设计了一款具有高共模抑制的超宽带差分Vivaldi天线,其差模工作频带为3.1-11GHz。然后在差分馈电微带线的内外两侧分别加载了一对枝节加载谐振器和一对半波长C型谐振器,实现了三陷波特性,三个陷波频带为:5.17-5.42,7.30-7.52,7.83-8.32 GHz,陷波频带内的天线增益为负值,可以有效抑制WLAN系统和卫星通信系统对射电观测设备的电磁干扰。所设计差分三陷波天线可应用于相位阵馈源阵列,以提高其观测灵敏度。（3）提出了一种基于槽线表面等离子激元（Surface plasmon polaritons,SPP）的宽带差分滤波器。该宽带差分滤波器由差分微带到槽线转换结构,亚波长梯度槽线结构以及槽线SPP波导结构三部分组成。首先,分析了差分微带到槽线转换结构的高通特性和高共模抑制特性,找到确定滤波器下限截止频率的关键参数和共模抑制机理。然后,分析了槽线SPP波导的单元色散特性,确定滤波器上限截止频率。最后采用亚波长梯度槽线结构将两种结构进行互联设计,实现了由TEM模式到TE模式,再到SPP模式的平滑转换。所设计的宽带差分SPP滤波器实现了147.6%的相对带宽（中心频率f₀为4.2GHz）,0.1-20 GHz内低于40 d B的共模抑制,以及宽达4.8f₀差模上阻带。