反射面天线因其具有高增益、低旁瓣和高效率特性,被广泛应用在雷达、卫星通信和跟踪制导等系统中。Ka和W两个毫米波大气窗口频段,也是卫星通信、气象雷达等常用频段。为了应对日益丰富的多频段应用需求,同时,尽可能降低天线系统的结构复杂度和体积,越来越多的多频段反射面天线系统被研究和开发。本文主要针对多频段共面天线关键部件馈源结构进行了研究与设计。论文主要研究内容包含以下几个部分:(1)比较了目前多频段反射面天线的主要设计方法,分析了多种实现途径。其中包括:多馈源偏馈形式,FSS副反射面形式以及单个多频段馈源形式等。比较和分析了多频段馈源的设计方法,且阐述了单腔体与多腔体馈源的优缺点。(2)阐述了波导的传播模式理论,介绍了常见波导传输模式和应用场景。分析了波导模式耦合器的设计,以此阐述本文多频段单腔体馈电结构的设计方案。(3)以多频段馈电结构为基础,设计了一个结构简单的单腔体多频段馈源,它可以同时工作在较大跨度的Ku/Ka/W三个频段。馈源的中心工作频率分别为14.5GHz、35GHz和94GHz,该馈源最高和最低频率比约为6.5:1。最后采用偏馈设计方式实现了大跨度多频点的共面天线系统,仿真及实测结果保持了较好的一致性。(4)为了证明泛用性和扩展性,论文对馈源工作频率和耦合口的设定作了进一步分析。在原有三频段结构上进行拓展,从而实现了X/Ku/Ka/W四频段的天线馈源。该馈源的中心频率分别为9.4GHz、14.5GHz、35GHz及94GHz,最高和最低工作频率比达到10:1,为大频率跨度的四频段共面天线提供了关键馈源设计。