相较于传统机械扫描天线,利用相控阵天线扫描具有体积小,重量轻,扫描速度快,稳定性好的优势。由于阵列天线总的方向图是有源单元方向图与阵因子的乘积,所以为使阵列在扫描过程中能够有一个比较小的增益平坦度,往往需要天线单元的有源方向图的波束宽度尽可能宽。所以设计具有宽波束特性的阵元天线是研究宽角扫描阵天线的一个关键切入点,本文针对宽角扫描单元天线的研究做了如下工作:一是简单阐述了本论文选题的背景与意义,概括了宽角扫描阵天线的国内外研究现状包括宽角扫描阵列单元的研究现状与宽角匹配的研究现状。二是详细阐述了相控阵天线的基本理论,包括相控阵天线的基本参数,常见的实现宽波束单元方向图的结构与方法,阵列环境中互耦对天线有源输入阻抗的影响等。三是设计了一款新型的应用于一维线阵扫描的宽波束单元天线,该天线的3dB单元波束宽度达到?70度,同时该天线作为阵元的隔离度指标好,在半波长布阵的情况下隔离度可以达到-25dB。将其组成1×8的一维线阵进行加工,仿真和实测显示该线阵具有良好的一维宽角扫描性能,在阵列增益下降3dB以内的条件下能够扫描至?70度。最后设计了一款方向图可重构方环天线,通过利用五种不同的馈电组合方式,该天线可以实现法向辐射,和朝四个方向倾斜辐射总共五种方向图。利用该天线的五种方向图模式将其应用到非均匀稀布阵列中并进行了Matlab仿真实验,实验表明该方向图可重构天线与稀布阵列可以完美的配合实现大角度扫描。并且因稀布阵阵元稀疏从而减少前端有源通道节省成本的同时,该可重构单元作为阵元由于其增益高,可以一定程度上弥补稀布阵的低增益的缺点。所以该可重构天线单元与稀布阵配合使用具有一定的实际应用价值。