天线是无线通信系统的关键部件,其指标不仅影响整个系统的性能,而且也是系统中最占体积的部件。本文研究了Ku波段的双极化喇叭平板阵列天线,该天线结构新颖、馈电简单,整体厚度较薄。本文的主要工作是:1.提出了阶梯波导喇叭的单元天线方案。从单元角锥喇叭天线入手,对相同频段下的角锥喇叭天线做了仿真分析之后,结合加工的工艺要求,将角锥喇叭一步步过渡到阶梯波导喇叭天线。2.比较了单面带状线和双面带状线馈电结构的损耗。本文放弃了传统喇叭天线同轴转波导的馈电方式,用两层正交的悬置单面带状线分别激励出两个正交的极化波,既能实现天线的共口径双极化模式,还能极大的减小馈电部分的厚度,又方便于单元天线组成阵列。分析比较了单面带状线和双面带状线的损耗,综合考虑选择合适的馈线结构。仿真结果表明,本文的单元双极化喇叭天线在拥有较好的增益的同时,还拥有较为理想的交叉极化比和相对阻抗带宽。3.研究了阵列天线的带状线馈电网络,设计了实现了Ku波段的双极化喇叭平板阵列天线。首先设计了2×2四单元阵列天线,解决馈电形式和不连续性补偿问题,将四单元阵列天线优化仿真至一个较为满意的结果后,最后再设计8×8元双极化喇叭阵列天线。实际结果表明:在工作频带(接收10.7 GHz–12.85 GHz,发射13.75 GHz–14.5GHz)内,天线端口的反射系数均小于-11 dB,收发端口隔离度均大于35 dB,主向方向的交叉极化比均大于30 dB,发射端口在其工作频带内阵列天线增益大于33 dBi,接收端口在其大部分工作频带内阵列天线增益大于30 dBi。本文的Ku波段的双极化喇叭平板阵列天线具有较好的极化纯度,较低的整体轮廓和较高的增益效率,是一种比较理想的平板阵列天线。