现如今,在遥感探测技术不断发展过程中,多频复用、功能一体化、结构小型化的馈源天线受到越来越多的重视,多频段天线可以将多个单一频点工作的设备“合为一体”,对单频天线实现综合利用,在充分利用遥感卫星频谱资源的同时降低成本。在卫星遥感领域中,对多频馈源的端口隔离度,回波散射等性能指标要求较高。本文以此作为出发点,针对遥感探测系统的六个工作频点(89/36.5/22.3/18.6/10.63/6.6GHz),设计出一种可以同时工作于以上频点的多频馈源天线系统,且具有遥感系统所需要的低交叉极化、高端口隔离度等优良电性能。首先,本文利用模式匹配法对一些典型波导结构进行理论分析,为下文计算结构参数初值及优化提供理论基础。随后,对于馈源馈电网络中具有较多优化参量的波导结构,如多膜片滤波器等,如果利用全波电磁仿真软件进行优化,需要大量仿真时间,效率较低。因此,本文采用模式匹配法首先对波导不连续结构进行计算分析,然后利用推导所得的广义散射矩阵,结合遗传算法编写优化程序对其进行优化,得到最优结果,并利用基于有限元法(FEM)的电磁仿真软件对其进行仿真验证。其次,对于六频馈源馈电网络中的波导结构,如正交模耦合器、双工器、矩形波导-圆波导T接头、矩形波导-同轴波导T接头、同轴十字转门、阶梯弯波导、功分器等分别进行优化设计,再通过公共端口实现无耗级联,形成三个互相相对独立的馈电结构:89GHz圆波导馈电结构、36.5/22.3/18.6GHz三频OMT同轴波导馈电结构和10.63/6.6GHz双频OMT同轴波导馈电结构,三者通过同轴嵌套,合为一体实现六频信号馈电功能。再次,对馈源喇叭天线进行设计,考虑到波纹喇叭天线结构复杂、加工难度大且成本较高,本文决定采用与波纹喇叭性能相近的介质加载喇叭天线,介质加载喇叭能够通过传播HE11混合模,在很宽的工作带宽内产生轴对称的辐射方向图,同时实现低副瓣、低交叉极化等特性。最后,将馈电网络与喇叭天线连接在一起,完成整体结构设计,实现六频馈源天线系统的设计,使其能够工作于遥感探测领域的六个工作频点,且满足遥感系统对于馈源端口隔离度,交叉极化等性能的较高要求。