在现代无线通信中,为了保证通信质量,通常要求接收系统具有一定的信噪比,随着通信距离增加以及工作频率升高,获取一定的信噪声比越发困难,克服该困难的一个有效方法就是提高发射天线的输出功率。然而由于物理结构和制造工艺的限制,单个器件功率容量有限,且其输出功率会随着频率的升高而减小,因此使用功率合成天线可有效地突破功率容量瓶颈。另一方面,当发射天线的输出功率被大幅提高后,具有较高副瓣的发射天线可能会与周围的电子设备产生严重耦合,最终导致两者均不能正常工作,因此降低功率合成天线的副瓣具有重要意义。鉴于反射阵天线具有低损耗、高增益、低剖面、体积小、质量轻、共形设计、易安装调试等特点,本文主要研究如何实现高功率、低副瓣的功率合成反射阵天线。本文采用双反射阵的功率合成天线结构。该功率合成天线的原理是馈源阵列对副反射阵进行馈电,然后副反射阵再将其接收到的能量传输到主反射阵上去,并且使能量呈泰勒分布,最后主反射阵合成出一个高功率、低副瓣的波束。具体做法分为三步,首先,为了减小馈源间的自耦合,馈源阵列采用三角形布阵;为了在提高馈源阵列溢出效率的同时并减小其对副反射阵的遮挡,联合设计了馈源的结构与空间位置。然后,为了使得副反射阵在主反射阵的照射呈泰勒分布,构造了相应的最优化问题,设计了适当的目标函数并推导其梯度,选择了优化算法,提出了两种副反射阵反射相位初始化的方法。最后,将馈源阵列与副反射阵看作一个虚拟馈源,再对主反射阵采用远场最大增益法进行相位补偿设计。通过全波仿真基于双反射阵的功率合成天线,发现该功率合成天线在中心频率15 GHz的第一副瓣为-23 dB,且其余副瓣在偏离主辐射方向时快速下降,口径效率为43%,且馈源单元之间的耦合均小于-33 dB,并且1dB增益带宽约为8%。为了进一步验证该功率合成天线的性能,进而加工并测试该天线的近远场特性,其结果与全波仿真结果基本吻合,证明了设计方法的有效性。