波束扫描天线可分为频率扫描天线和定频扫描天线。其中,频率扫描天线是指方向图主波束角度随频率的改变而发生变化的天线。定频扫描天线是指在频率固定的情况下,通过改变其它参数使方向图主波束角度发生变化的天线。频率扫描天线中常见的为漏波结构,它具有结构简单,低剖面的优点,且研究理论成熟,但是随着无线通信的发展,很多通信设备、移动终端都工作在特定的频带范围内,因此频率扫描天线依靠改变频率来实现波束扫描的特性并不适用于大多数通信系统,相控阵天线可以满足现代通信系统的这些要求,但系统复杂、剖面较高且价格昂贵。为此,本文提出了定频波束扫描天线设计,具有低剖面、易于集成的优势,对于空间有限的通信系统而言具有很高的应用价值。本文的主要内容和创新如下:1.提出了一种基于2-bit单元的低剖面定频波束扫描天线的设计。该2-bit单元具有4种可自由切换的辐射场相位,通过改变每个单元的辐射场相位状态,在6.2 GHz时,天线阵列的方向图主波束角度可从-39°连续改变到38°,具有77°的扫描范围;增益为13.6 dBi到16.2 dBi;辐射效率在80%左右,剖面高度为1.611 mm。2.提出了一种相位加权编码方式。对于1-bit阵列编码而言,当单元间辐射场相位差值为180°时,单元辐射场相互抵消,这与我们的预期刚好相反。为减小这种误差,提出了相位加权编码方式,引入一个加权系数φ1,通过调节PIN二极管的状态将误差大于±φ1的单元的工作频段调节到天线工作频段之外,这样便可以将单元间辐射场相位差缩小至2φ1以内。3.提出了一种基于1-bit宽带单元的定频波束扫描天线,该天线具有宽带、低剖面的优点。频段为25 GHz到33 GHz;相对带宽为28.57%;天线方向图主波束指向角度可从-60°连续变化到40°,具有100°的扫描范围;增益为10 dBi-15 dBi;剖面高度为1.195 mm。