随着科技的发展,如何实施监测全球大气、海洋等环境的变化,是许多学者一直致力研究的热点课题。本文将针对监测海洋盐度变化的卫星的天线展开研究,由于海洋盐度的细微变化将反应不同的影响,所以要求卫星具有高精度的特点。而高精度特性是由其上的星载天线的性能所决定的,所以本课题将基于该研究背景,来设计符合要求的星载天线。另外在复杂多变的外太空电磁环境中,天线的性能除了由自身的结构设计决定以外,还受到周围星体环境的影响,因此在研究天线性能时需要考虑星体环境等因素,从而改善外界因素对天线辐射方向图的干扰。故本课题的研究具有实际应用价值。主要研究内容如下:首先,双极化微带贴片开槽天线设计时采用同轴四点反相馈电。通过威尔金森功分器来实现等辐反相,通过对圆形辐射贴片开槽来弥补微带天线窄带宽的特点,并通过加载短路销钉来抑制高次模的产生。最后加载环形金属壁来展宽波束和起到一定的保护作用。由于该天线应用于卫星上,所以应使得天线尽量的小型化和轻量化,所以针对该目的,对上述结构进行改进,利用小的H缝隙获取较大的耦合量,实现耦合馈电,并采用L探针馈电的方式补偿贴片天线减小带来的容性损失,即采用两种混合的耦合馈电方式代替之前的同轴馈电。并引入光子晶体结构,改善了天线的性能。最终对天线进行加工与测试。其次,通过对本课题所研究卫星上的天线阵的了解,从实际应用角度出发,对阵元间距进行分析和讨论,另外,在变化莫测的外太空中,复杂多变的电磁环境将会对卫星上的天线性能产生负面影响,通过分析星体环境对天线辐射方向图所造成的影响,进而通过对阵列腔体的设计来改善和消除星体环境对天线方向图所造成的影响。最后,由于所研究的天线阵列含有的阵元数目较多,必须要考虑对阵列的辐射场计算问题,所以采用有源单元方向图方法对的该天线阵列进行计算。不仅考虑了阵元间的互耦影响而且还考虑了环境因素对天线阵列的影响。通过该方法对阵列的有源方向图进行提取,以及映射子阵的选择,最终计算出阵列的辐射方向图。最后与在HFSS中的全波仿真做对比,验证该方法的可行性与有效性。