随着超宽带通信技术的快速发展,凭借着高速率、高功率容量和超宽频带等优势,超宽带天线已经被广泛应用于EMC测试、卫星跟踪系统、发射馈源和雷达系统等领域。传统角锥喇叭由于馈电端口波导呈现出带通滤波器特性而具有有限的带宽,因此难以满足超宽带系统的需求。为了满足要求,出现了通过在传统角锥喇叭馈电波导中添加脊结构所构成双脊喇叭天线。由于脊波导中的电容效应,降低了波导中主模截止频率同时提高了高次模的截止频率从而拓展了喇叭天线的工作带宽。单脉冲雷达在导弹发射制导、卫星监视、目标跟踪定位和卫星探测等领域发挥着重要的作用。单脉冲天线性能的好坏直接影响着雷达系统的整体性能,同时影响着目标定位的精确度。本文对宽频带双脊喇叭天线进行了研究,根据不同的指标需求,研究设计了圆极化单脉冲阵列天线和平面宽带单脉冲阵列天线,主要研究内容如下:1)设计了一款2～18GHz的宽频带双脊喇叭天线。喇叭天线通过采用加脊波导馈电和渐变脊曲线相结合的结构,实现了 2～18GHz的工作带宽。对于双脊喇叭中常出现高频段方向图凹陷和增益下降的问题,采用在馈电脊结构末端采用楔形结构和阶梯形状的短路板结构。天线仿真和实测结果显示,在高频点(18GHz)天线方向图具有良好的定向性,没有出现方向图凹陷的问题,增益为15.67dB。2)设计了一款Ka频段圆极化单脉冲阵列天线。天线单元采用耦合斜缝馈电喇叭天线实现圆极化波辐射,阵列天线由12个一分二馈电辐射喇叭单元组成,采用激励幅度加权实现低副瓣电平、窄波束和高穿刺率等性能。为了实现小型化设计,辐射单元采用阶梯形喇叭结构,相比传统喇叭高度减小了 40%,同时馈电网络采用旋转对称的方式,有效利用了阵列天线空间布局。阵列天线馈电网络采用H-T波导结构和魔T结构相结合实现方位面和差波束。阵列天线在工作频段35.6～36GHz范围内,和差端口电压驻波比小于1.5,天线增益大于22dB,天线其他指标实测结果与仿真基本一致,满足设计要求。3)为了对多目标进行跟踪与定位,设计了一款平面宽带单脉冲阵列天线。在波导馈电一分二喇叭天线的基础上,天线单元采用波导馈电一分四宽带喇叭天线,实现高增益辐射。馈电网络通过4个不同魔T结构的组合实现阵列天线和波束、方位差波束与俯仰差波束的辐射。阵列天线采用八角形布局,天线单元等幅同相激励,实现高增益窄波束的要求。天线仿真结果显示在工作频段33～37GHz范围内,增益都大于35dB,半功率波束宽度在3.8°附近,天线性能指标满足设计要求。