各类无线电通讯设备，如雷达、广播、电视等，都要通过天线来传递信号，要求天线具有较高的性能指标。全息天线是一类特殊的天线形式，其设计思想独特，某些指标优于其他形式的天线，其设计理论和工程应用具有较高的研究和实用价值。全息天线是利用全息结构改变馈源辐射特性，以获得所需辐射的一种口径天线。全息天线的馈源不需要馈电网络，避免了微带天线阵列馈电网络的高损耗。而且，全息天线可以通过印刷电路板技术加工，馈源和全息板又放置在同一平面上，实现了低剖面，这是相对于反射面天线的一大优点。全息天线在实现高增益的同时，还具有低交叉极化的优良特性。本文首先整理了全息天线的发展历程，其从全息光学的概念出发，分析全息的物理意义，并将全息光学的概念推广到微波波段。同时介绍了全息天线的基本概念和构成，并通过计算馈源天线和目标天线的干涉场来确定全息结构。本文研究并设计了基于喇叭激励的平面全息天线，已有的同类文献的研究集中于法向辐射，本文则实现了偏离法向的辐射，并讨论了其主要参数对特性影响。接下来，本文研究了表面波激励的全息天线，实现了偏离法向的辐射，并提出小型化和改善辐射特性的措施；与目前同类全息天线相比，其尺寸明显减小。