随着通信技术的发展与普及,用户对于信道容量的需求进一步增加。近年来,国内外学者不断致力于毫米波波段基站通信的建设的理论与技术研究。平面微带反射阵列天线结合了卫星通讯中的反射面天线与相控阵天线二者的特点,近二十年来成为研究热点。因具有质量轻、相位可控、剖面低以及加工成本低等优点引起业内外的重视。本论文对具有平面微带反射阵列进行单元和系统研究与设计。对早期研究机以及技术发展进行调研,并总结介绍了涉及到的单元结构和系统设计等相关理论,在此基础上进行了如下工作:其一,设计了平面反射阵列天线的单元结构。设计了 Ka波段内分别以38GHz、28GHz为中心频率的高低频单元,高频单元表面结构分别为双波点S型、双C反向嵌套型,通过旋转角度形成相移曲线,低频单元表面结构分别为改进型Malta结构、阿基米德螺旋结构结构,通过比例缩放形成相移曲线;还设计了具有高频反射、低频透射的频率选择表面,表面结构分别为倒Y型与交叉偶极子型,创新性设计了嵌套结构,并进行单元堆叠分析,实现了高频反射、低频透射的双频效果。其二,设计了平面反射阵列天线的系统结构。选用了加载透镜的圆锥喇叭天线馈源方案,分析了口径面形状、焦径比等对口径效率的影响,口径形状研究了矩形、圆形与八边形。在此基础上实现了基于口径场理论的辐射方向图快速计算,并与全波仿真分析比较。最后以单波束为参考,观察多馈源多波束中移轴馈源后存在的偏焦现象,针对这一现象选择粒子群算法,设置约束条件与目标,通过改变口径面上的相位分布,改善了增益下降,波束变宽的问题。用六波束进行验证,实现了较宽的覆盖角度。最后对所作工作总结和展望未来可以进一步提升的反射阵性能的方向。提出与例如共形天线、亚波长技术结合等研究方向。