在雷达系统中,为了扩大目标搜索范围,需要相控阵天线能够在宽角度进行波束扫描。天线单元的波束宽度往往决定了相控阵天线的波束扫描范围,因此宽带宽波束天线单元可实现相控阵天线宽角扫描。在现代通信领域,不同的通信系统制式相互兼容,通常将通信系统设计成宽带系统。在城郊等空旷区域,为了提高信号的覆盖范围,天线需要满足宽带宽波束的要求。本文针对雷达和通信系统中的宽波束应用场景,在偶极子天线的基础上做了以下一些工作。论文首先设计和制作了宽带宽波束电磁偶极子天线单元并仿真了天线阵列性能。针对天线的波束拓宽问题,本文采用折合天线臂和添加寄生立面金属结构的方法有效地拓宽了天线的波束宽度。针对天线的波束稳定性问题,本文从天线的表面电流分布入手,通过对天线臂进行切割处理,实现了天线的波束稳定。针对天线阵列的耦合问题,进行了去耦设计。实测的宽带宽波束电磁偶极子天线单元的E面半功率波束宽度为174° ±4.6°,结果表明该天线的波束宽度和波束稳定性优势明显。其次设计和制作了宽带宽波束双极化电磁偶极子天线单元并仿真了天线阵列性能。通过对双极化电磁偶极子天线的表面电流进行分析,发现双极化电磁偶极子天线的辐射主要集中在磁偶极子。因此利用折合天线臂的方法不能有效地拓宽天线的波束宽度。本文在天线臂的两个极化方向上各放置一对寄生金属结构,并通过折合天线臂的方法来提高寄生金属结构上的电流强度来提高其辐射强度,从而拓宽双极化电磁偶极子天线的水平面波束宽度。通过立面寄生金属结构高度的调节和添加枝节的方法,调节各个频率处的波束宽度。同时仿真分析了该单元的阵列性能。实测的宽带宽波束双极化电磁偶极子天线单元水平面波束宽度为94.5° ±8.5°,波束宽度得到了明显的提升,波束稳定性良好。最后研究并仿真分析了宽带宽波束双极化平面偶极子天线单元和天线阵列。由于电磁偶极子天线的L型馈电线在装配过程中精度较难保证,印刷在介质基板上的双极化平面偶极子天线的馈电结构精度可很好保证。本文通过在天线底部添加四个对称的金属结构来对天线的水平面半功率波束宽度进行拓展。将立面寄生金属结构做成阶梯状,使得寄生结构能够对不同工作频率处的水平面波束宽度进行拓宽。最终设计出的天线单元水平面波束宽度为87.88° ±5.78°,仿真结果表明波束拓宽明显,波束稳定性良好,同时仿真分析了该单元的阵列性能。