毫米波微带天线因其波长短、频带宽、尺寸小等优点，自其产生之日起，就受到世界各国研究人员的广泛关注，特别是在航天飞行器以及雷达系统的天线设计中，毫米波微带天线更是扮演着重要的角色。一方面，微带天线的低剖面特性，可以使其与飞行器蒙皮进行共形设计，在不影响飞行器空气动力学的前提下，增强飞行器对目标及相关电磁环境的探测与感知能力；另一方面，雷达系统的宽角度测量特性，要求其天线能在同一时间内产生多个波束，以便快速跟踪。因此，天线的共形特性以及智能波束控制特性成为当前研究的热点与重点。基于上述研究背景，本论文以微带天线及天线阵列理论为研究基础，以共形天线和多波束天线为研究方向，设计并优化了基于柔性材料液晶高分子聚合物（LCP）的K波段微带共形全向天线以及基于改进型Butler matrix的低副瓣多波束微带阵列天线，具体工作主要包含以下几个方面：　　（1）设计了一款工作在K波段的5×8微带阵列天线。结构包括一个基于T型功分器的一分八并联馈电网络和八列串联馈电天线单元，每列天线单元包括5个矩形贴片天线，由于传统的并联馈电网络在频率较高时具有较高的插入损耗，所以这种串联/并联混合馈电结构在一定程度上降低了插入损耗。　　（2）将LCP柔性材料引入到天线设计中，利用其易弯曲、可折叠特性，将（1）中设计的阵列天线沿其H面进行柱面共形设计。通过优化阵列间距，使其天线在H面具有全向辐射特性。　　（3）设计了一款工作在Ka波段的改进型4×8Butler matrix波束成形网络。由于传统的4×4Butler matrix波束成形网络输出4路等幅信号，不利于天线的低副瓣设计，因此在4个输出端口分别级联了一个不等功率分配器。一方面增加了输出端口数量；另一方面通过设计合适的功分比，使8路输出信号幅度由中心向两边递减，形成锥削分布，为后续低副瓣天线的设计做准备。　　（4）设计了一款工作在Ka波段的“菱形”排布的阵列天线。该阵列由8列串联馈电子阵列组成，分别包括1，3，5，7，7，5，3，1个辐射单元，相对于普通的矩形阵列而言，“菱形”阵列在4个角上没有辐射单元，结合（3）中的锥削分布的馈电网络，整个阵列的副瓣电平进一步压低。仿真结果表明，该多波束天线在4个波束偏转时均能保持副瓣电平小于-19dB。