全息天线是一种以全息技术为基础,通过对口径面电磁波进行调控以获得期望辐射特性的新型口径天线。而将人工电磁表面作为全息天线的调控口径面,设计实现的全息阻抗表面天线具有低剖面,高增益,易共形集成等优点,在无线通信与雷达系统中有广泛的应用前景。本文主要研究了具有低剖面的平面集成全息阻抗表面天线的设计。针对传统的以单极子天线作为表面波馈源的全息阻抗表面天线,其远区辐射场的主瓣会产生一定的畸变,即波瓣分裂现象。本文首先通过对全息阻抗表面结构的拆分与重构,分析了出现波瓣分裂现象的原因,并提出了新的阻抗表面设计方法,消除了天线中心频点处的波瓣分裂现象。进一步,为降低天线的剖面并提高天线的集成度,本文采用基片集成波导技术为全息阻抗表面设计了新的表面波馈源,实现了全息阻抗表面天线完全的平面集成。该新型天线不仅在全频段内消除了远区辐射场的波瓣分裂现象,同时提高了天线的口径效率;此外,对于表面波馈源天线而言,由于人工电磁表面的引入也提高了其本身的辐射增益,实现了对天线波束指向的精确控制。围绕对平面集成全息阻抗表面天线的设计研究这一主题,本文的主要内容如下:1)研究了基于人工电磁表面的全息阻抗表面天线的相关理论及实现过程,并通过分析其表面的相位特性,解释了以单极子天线作为表面波馈源的全息阻抗表面天线在远区辐射场出现波瓣分裂的原因。随后提出了新的阻抗表面设计方法,消除了天线在特定设计频点下的波瓣分裂现象。2)通过合理的馈源选择以及对馈源结构的改进,利用定向性更好,剖面更低的平面端射印刷天线代替全向性的单极子天线,实现了全息阻抗表面的新型表面波馈源设计,并研究了这种新型馈源结构的辐射特性优化设计方法。3)以新型表面波馈源结构作为全息阻抗表面的表面波馈源,设计实现了一种完全平面集成的全息阻抗表面天线,即平面集成全息天线。平面集成全息天线不仅克服了以单极子天线作为表面波馈源的全息阻抗表面天线在远区辐射场出现的波瓣分裂问题,而且将天线的口径效率提高至少一倍,并同时实现了全息阻抗表面天线的波束扫描特性。