自从相控阵技术的诞生至今，相控阵天线早已广泛应用于雷达，导航，通信及电子对抗等领域。因为圆极化天线有着抑制雨雾的去极化效应以及抗多径反射效应等优点而备受推崇。目前常用于实现宽波束的圆极化天线主要分为微带天线、螺旋天线和十字振子天线等三大类。其中，微带天线的形式最多应用最广。然而根据实际工程需要，本文选择了十字振子天线方案，结合了理论分析及仿真计算，设计一种工作在X波段的相控阵圆极化天线。为了实现对大阵辐射特性的分析，采用小阵特性来模拟大阵特性。对宽角圆极化十字振子组成的相控阵天线阵(只考虑天线等无源部分，不包括TR组件等有源电路)的设计以及如何用小型阵列的辐射特性模拟大型阵列的辐射特性进行了深入研究，研究内容包括了以下几个方面：(1)研究一种宽波束的十字下垂振子天线。采用Ansoft HFSS全波分析软件仿真建模并用数值方法-矩量法（MoM）编程对其进行数值计算，得到的单元仿真结果与数值计算结果较为吻合，全平面内3dB波瓣宽度在100°以上，且在主瓣宽度内轴比基本小于4dB。(2)制作了一个11×11的常规布阵的阵列天线，利用仿真建模和MoM的数值计算方法对其辐射特性进行计算。结果表明因为阵元间的互耦影响导致阵列的圆极化特性很差甚至不能实现。对比常规布阵的方法，分析了周期性旋转布阵法的阵列布阵特点，并首先对一个2×2的子阵进行仿真分析和数值计算的对比验证；接着对由子阵组成的12×12的小阵进行分析研究，主要是对阵列的中心单元的有源反射系数及有源单元方向图(扫描损耗)进行分析。(3)加工了一副12×12的阵列天线，提取中心单元的S参数计算其有源反射系数及扫描损耗，并对其进行远场测试。将得到的实测结果与仿真结果及数值计算对比，结果基本一致。(4)用矩量法编程模拟33×33的大阵辐射特性，采用不同的分析方法再次证明设计达到指标要求，目前天线已被验收。