现今的三坐标雷达广泛采用堆积多波束体制，而多波束天线是实现堆积多波束的关键部件。本文对一种可以产生宽扫描角度的多波束天线进行了研究，它由平面馈源天线和一个单介质球透镜组成。多个馈源天线围绕着球透镜对称排列，通过它们之间的切换来实现波束的扫描。具体研究工作如下： 1) 讨论了透镜天线的基本原理和分析方法。用射线追踪法建立了分析透镜系统的通用模型，并对系统效率进行了定义。 2) 针对TSA平面天线体积大的缺点，设计了一个八木馈源天线，并用HFSS进行了仿真，总长度只有1.4λ，而相同条件下TSA天线需要5λ。 3) 重点研究了多个参数对天线的影响，特别是对系统效率和远场辐射特性的影响。(a)透镜介质的折射率影响系统的调焦(b)天线的主瓣宽度跟透镜半径呈反比关系(c)馈源天线与透镜的距离主要影响天线的效率和副瓣电平(d)随着馈源天线主瓣宽度的增加，溢出效率会增高，但系统的远场方向图会变窄(e)还分析了切割部分球面对天线效率的影响。 4) 根据上述结果设计了一个工作于14GHZ的单介质球透镜多波束天线，相邻波束交点电平-3dB，20个波束可以实现3600的波束扫描，系统的效率可以达到50％。