随着通信行业的高速发展,通信系统的容量增大、工作频段越来越高、频谱资源日益缺乏,微波与毫米波(MMW)无线通信系统成为当今研究热点,而天线作为该系统的重要组成部件,其形状、尺寸和性能必将直接影响到整个系统的通信质量。反射面天线相比于其它类型的天线具有结构简单、价格低、高增益的特点,被微波、毫米波通信系统广泛采用;同时,为了满足现代无线通信系统中频谱复用技术的发展要求,利用双极化天线实现极化正交和频谱复用是经济实惠、简便且性能优良的方法。因此,研究小型化、高增益、高极化鉴别率的双极化高性能反射面天线是当前倍受关注的课题。目前,现有Ku波段的反射面天线在远场方向图上虽能满足ETSI Standard class2的包络电性能要求,但在保证天线高增益的条件下难以实现class3标准的近旁瓣辐射场。本文在研究了电磁场与微波理论、天线原理及计算电磁学的基础上分析反射面天线,并借助HFSS、Feko等电磁分析与仿真软件设计出一款口径为0.3m,中心频率为15GHz的高性能反射面天线。本文采取对溅散板馈源介质支撑镜和副反射面赋形的方法,实现馈源的E面和H面远场辐射方向图在对主反射面照射角范围内等化,照射角范围外迅速滚降,使反射面天线的主面口径场达到均匀分布要求;通过优化介质匹配塞完成天线的阻抗匹配,最后对反射面天线的模型进行样品加工和实物测试,并完成天线的电性能分析和参数提取。仿真和测试结果均表明所设计的反射面天线在整个通带范围内拥有电压驻波比小于1.22、中心频点的增益为32.43dBi、远场辐射方向图达到ETSI Standard Range2 Class3标准等优良性能。在同等效率要求的前提下,与现有同类型的反射面天线相比有更好的近旁瓣和后瓣抑制,中心频点处的最大旁瓣电平抑制到-21.89dB,E和H面的前后比均达到59.57dB。具体研究内容如下:1、研究反射面天线的基本理论,包括反射面天线的几何模型、分别基于物理光学和几何光学的面电流法和口径场法,并重点研究了口径场分布对天线辐射远场方向图的影响。反射面天线的基本理论和分析方法为后续反射面天线的设计提供理论依据。2、在反射面天线的基本理论的基础上,分析研究卡塞格伦天线的基本原理、辐射场计算方法、馈源喇叭特性和设计思路。3、重点研究并设计一款溅散板馈源反射面天线。通过借助HFSS、Feko等仿真软件建立天线模型并进行优化,使所设计的反射面天线满足预定性能指标4、分析反射面天线测量原理及方法,并对所设计的溅散板馈源天线的模型进行样件加工、测试和分析。结果表明:测试与仿真结果吻合良好,设计方法行之有效。