FMCW(调频连续波)体制合成孔径雷达以其低耗、轻量、高精度等优势,越来越多的应用在机载成像系统上。全极化工作的合成孔径雷达能增大信息量,对目标进行更好的分辨识别。本文以机载FMCW体制全极化SAR的研制为背景,结合该雷达天馈系统的工作机理,对Ku波段双极化收/发阵列天线进行深入研究。本文工作主要工作内容如下:首先,为了实现双极化阵列天线高增益、低交叉极化特性,对天线的各部分结构进行优化设计。通过理论分析及仿真对比,采用了共面微带线馈电的方形双层贴片作为天线单元,保证带内高增益特性;为了降低交叉极化,设计了3×2子阵模块,在模块内部对交叉极化辐射进行抑制,同时,对水平&垂直极化馈电网络进行分层设置,并在主网络周围设计金属化过孔结构,减小两副网络的串扰,提高了极化纯度。测试结果表明,双极化3×12阵列在8%的相对带宽内,双极化端口驻波小于1.6,增益高于21.4dB,主瓣内交叉极化优于-25dB;其次,为了实现高收/发隔离度性能,在结构上进行设计。本文采用了“扼流槽+低隔离墙”的结构,以在保证天线良好辐射性能的同时,使阵列天线的收/发隔离度达到-55dB以下。设计了楔形拼接方案,实现了收/发天线之间的可拆分重构特性,并且,在金属材料和机械结构两方面进行特殊设计,以减轻天线的重量。测试结果表明,以上优化设计方案得到了有益效果,该双极化收/发阵列天线完全满足机载FMCW体制SAR成像系统的应用需求。