随着卫星通信向可移动化和毫米波频段发展,具备多频段收发复用以及自跟踪能力的小型化天线的研究成为卫星通信天线研究的热门话题,而相应的馈源的研究也成为解决这些问题的关键。单脉冲跟踪是实现自跟踪的方式之一,它能从每个接收脉冲中通过和差波束幅相比较得到完整的卫星偏差信息,具有跟踪精度高、实时性好的特点。本文以此为出发点,设计并仿真了Ku频段圆极化双模单脉冲馈源和Ka频段圆极化双模单脉冲馈源,并以此为基础设计仿真了Ku/Ka双频段多模单脉冲馈源。首先,设计了基于同轴波导的Ku频段圆极化多模单脉冲馈源。接收和差模的提取依靠改进的TM01模耦合器耦合,并通过魔T网络实现和差模的分离。收发信号均依靠魔T调相以实现圆极化。辐射口面采用圆锥多模喇叭形式,获得了具有良好的波束等化性和明显的差模轴向零深的辐射方向图。其次,设计了Ka频段圆极化多模单脉冲馈源。波导末端耦合探针负责差模TM01模的接收;收发信号通过相同的两组正交的矩形波导臂耦合,通过魔T网络调相实现圆极化;为实现收发隔离,设计了电容加载的Ka频段带通滤波器。辐射口面采用介质杆喇叭的形式,辐射方向图等化性良好,差模在馈源轴向具有明显零深。最后,在以上设计的两个馈源的基础上,设计了Ku/Ka双频段多模单脉冲馈源。Ka频段收发信号通过介质杆波导束缚以防止在公共段产生高次模,并通过介质杆终端锥削段形成收发波束;Ku频段沿用圆锥多模喇叭方案,为防止Ku频段信号传输至公共段时产生阻抗失配,在同轴波导内外导体上增加了阶梯匹配结构。该馈源在两个频段上都具有等化性良好的和模波束以及具有明显轴向零深的差模波束,因此可实现两个频段上的单脉冲自跟踪。