经过几十年的艰苦探索和努力,我国的星载探测设备正在形成一套完整的探测谱。国家重大科研仪器研制项目“星载无线电等离子体探测系统”是一台重量轻,低功耗,多功能星载无线电遥感仪器和信号处理软件平台,用于检测等离子体密度分布、结构、空间和包含等离子体时空演化动力学特性信息的信号参数。考虑到空间不同区域的等离子体密度的不同,为使雷达要能够对不同区域的空间等离子体进行成像,则需要覆盖空间等离子体的探测范围30kHz～3MHz。由于发射天线的尺寸固定,仅依靠天线自身少量谐振点还远不能满足该探测目标,因此需要为天线设计一套可调谐宽带阻抗匹配系统,使得星载无线电等离子体成像仪能宽频带、高发射效率、低回波损耗进行空间中等离子体成像。本文针对星载天线的可调谐阻抗匹配系统设计进行了以下研究:针对星载天线电小状态下的超低辐射阻抗和高容抗特性,设计了一套基于优化实频法的宽带阻抗匹配方法。在经典RLC型无源负载电路阻抗匹配实验中,对比一些传统和智能匹配算法,结果表明提出的优化实频法具有计算收敛速度快、阻抗匹配特性好的特点。并且还给出了多频段同时调谐优化的理论设计,这能更好服务于GSM900、GSM1800、UMTS、Wi Fi等多种应用场合。在缩比偶极子天线实验中,采用5%雷达频率步进划分调谐频点,针对天线的不同输入阻抗状态,通过Non-Foster电路、分数阶LC型、L型的阻抗匹配网络模型和智能宽带阻抗匹配算法的搭配组合,设计了一套可调谐阻抗匹配网络,仿真实验验证Non-Foster电路在电小偶极子天线状态下具有宽带化S11特性曲线优势。并利用矢量网络分析仪和USRP N210搭载UBX-160子板进行无线电开环实测实验,验证了优化实频法计算的多阶阻抗匹配网络具有宽带改善S参数特性,和阻抗变换器的引入会比L型网络获得更宽的频段,但也消耗了一定接收功率。在星载天线仿真实验中,对标RADIO PLASMA IMAGER频率步进5%进行调谐频点划分,为120米单极子天线设计了一套141个调谐工作频点的可调谐阻抗匹配网络系统,以满足星载天线对空间中等离子成像频率的探测需求,且给出了完整设计架构,如功率放大器、控制电路、阻抗变换电路、调谐电路、天线模块,并按照RADIO PLASMA IMAGER设计思路匹配了250米单极子天线匹配网络,通过分析两者实验发现,全尺寸天线在电小状态下辐射性能较差,低于100kHz几乎辐射不出信号,对于低功耗探测设备,需采用匹配网络设计进行调谐,并灌入相当程度上的电流到天线上;且提出的宽带阻抗匹配网络模型结合智能寻优算法在300kHz以上能获得比L型更优的匹配效果,还能达到自适应键控调谐的目的。