本文旨在研究新型宽频带极化变换微带反射阵天线，并探索其工程应用。极化变换微带反射阵式一种新颖的天线结构，它融合极化器的概念于微带反射阵之中，给传统微带反射阵天线注入诸多新功能，开辟了一系列新应用。本文首先充分调研和总结前人对微带反射阵的研究贡献，汲取众家之长，提出一种新型宽频带极化变换单元结构-----多层变尺寸矩形贴片。本文也从电磁波极化理论以及极化变换理论出发，调研了各类实现极化变换的极化器结构。本文不仅分析多层变尺寸矩形贴片结构实现极化变换的原理，而且提出完整的设计流程以及设计所需的曲线数据。作为方案的验证，本文设计并加工了三个包括37个单元的阵列实例，其一实现正交极化变换，其二实现线/圆极化变换，其三是用于比较的非极化变换阵列。计算仿真和实验测试结果均表明本方案有效可行，获得在交叉极化电平优于-15dB小约10％的带宽。最后本文研究极化变换反射阵的新应用，包括：利用线/圆极化变换反射阵代替传统圆极化反射阵、实现变极化天线、实现双圆极化收发双工；利用正交极化变换反射阵减小馈源遮挡效应、实现线极化扭转器等等。