等离子体天线是由等离子体参与天线组成的一种新型天线,由于其本身具有诸多性能优势,自其概念提出起就受到了国内外研究领域的重视。等离子体天线主要分为介质型和反射型两大类型,最初研究人员直接用等离子体代替传统天线中的金属部分,而展开了许多对介质型等离子体天线的研究;近年来,随着对反射型阵列等离子体天线的研究日益增多,等离子体天线的研究逐渐向着阵列化和智能化的方向发展。鉴于此,本文结合对不同类型的等离子体天线的实验,对柱状与阵列等离子体天线的设计与性能测试进行研究。首先,本文探讨了与天线设计相关的等离子体参数计算,对等离子体天线的表面波激励模式进行了介绍;对设计的两种圆柱形一端表面波激励的等离子体天线装置进行了实验测试,并用相关理论解释了实验现象。实验结果验证了装置的辐射性能、收发互易性,并得出了其辐射频带特性是由等离子体和放电管长度的影响相互叠加的结果。其次,本文介绍了反射型等离子体天线的工作原理,分析指出了反射型等离子体天线的主要设计用途在于获得天线的方向性;设计了两种环形阵列等离子体天线装置,以等离子体折射理论验证了实验现象;建立了天线功率增量法来描述等离子体天线的天线辐射性能,并利用该方法得出了该装置具有良好的天线辐射性能的结论。最后,本文结合新晋的滤波天线概念和一种周期阵列等离子体特性的数值模拟结果提出了等离子体滤波天线的概念;结合上述环形装置设计了一种周期环形阵列的等离子体滤波天线;在仿真性能测试中,该装置的滤波性、方向性、可调性等均符合设计预期。