利用旋转移相技术的几何相位调控方法，提出一种基于传输相位差概念的波束扫描高功率微波反射阵列天线。电磁仿真结果表明，所设计的三叉戟形反射阵列天线单元工作于9.5～10.5 GHz，在0～40°入射角度下具有360°范围内的线性相位调控能力，真空条件下的功率容量达到1.11 GW。采用该单元设计了半径为200 mm的圆形口径反射阵列天线，并使用全波仿真软件进行验证，利用口径相位分布的可重构特性，所设计的反射阵列天线可以实现±40°范围内的波束扫描。在10 GHz时，波束扫描过程中的增益下降小于1.7 dB，最大增益达到31.1 dBi，对应口径效率为73.42%，最低口径效率超过50%，副瓣电平和轴比始终低于−18.7 dB和1.6 dB。

为了满足高功率微波系统对宽频比双频辐射天线的研究需求，提出了一种可工作在C/X双频段的高功率圆极化反射阵列天线。天线单元采用介质埋藏的贴片单元形式，贴片部分由外圈的椭圆环贴片嵌套内圈的椭圆贴片组成，分别实现低频（C波段）和高频（X波段）的辐射。这种嵌套式的单元形式使得天线可以实现较宽的频比，同时由于单元采用无突变结构且单元被埋藏在介质中避免了三相点的出现，从而具有较高的功率容量。高低频段的两种贴片都采用绕轴旋转的方式来调节反射相位，可以在反射损耗较小的基础上满足360°的反射相位调节。基于以上双频辐射单元设计了一个口径尺寸为400 mm×400 mm的20×20矩形栅格排布反射阵列天线，设计结果表明天线在4.3 GHz下的增益为22.2 dBi，口径效率为40.2%，常压空气中的功率容量为10.4 MW；在10.4 GHz下的增益为29.9 dBi，口径效率为40.5%，常压空气中的功率容量为12.2 MW。该天线高低工作频率的频比达到2.4，且具有高效率和高功率容量的特点。

平面反射阵列天线的发展受到了带宽与功率容量两方面限制。为此，本文首先基于多谐振技术提出了一种新型平面反射阵列单元结构，相比于传统单元，所提出单元结构具有功率容量高、剖面低且相移曲线线性度好的特点。其次利用所提出单元，通过优化阵面特性在Ka波段设计了包含20×20个单元的平面反射阵列天线。最后利用电磁仿真软件进行模拟计算，结果显示在中心频点35 GHz处，天线峰值增益为27.58 dBi，口径效率为52.33%，副瓣小于−16.08 dB，并且在30.41～39.64 GHz频率范围内（相对带宽26.37%）天线增益跌落小于3 dB，并且所设计平面反射阵列天线最大功率容量可以达到 13.99 MW，功率密度为218.54 W/mm²。

提出了一种伸缩式全金属反射单元，在此基础上设计了一个可用于高功率微波领域的全金属反射阵列波束扫描天线。通过反射单元的上下独立滑动，阵列中每个阵元所接收电磁波的传输路径可改变，从而实现了相控波束扫描。由电磁仿真可知，设计的反射单元能够在10～13 GHz的频带范围内实现0～360°的线性相位调节，且可在15°～40°偏馈条件下相位调节时保持高功率容量。由该型单元组成的中心工作频率为10 GHz的伸缩式全金属反射阵列扫描天线具备90°锥角范围内的二维波束扫描能力，功率容量可达5 GW/m²。同时，在波束扫描过程中，天线增益变化小于3 dB，副瓣电平低于−13 dB，最大口径效率为54.59%。

提出了一种工作在C波段的高功率平板波导螺旋阵列天线。以平板波导馈电，降低了馈电复杂性和馈电结构高度；对基本的电探针结构进行改进，通过控制扇形缝隙的圆心角大小来调整耦合量，并采用上下脊结构消除反射；设计了短螺旋天线结构，通过分离的参数分别优化轴比和反射，得到天线的轴比在?7°～7°的范围内小于0.5 dB；构建了一个20单元的直线馈电阵列，通过电探针结构从平板波导中耦合能量，实现了20单元的等幅馈电。最后仿真了一个工作在4.3 GHz，包含20×20个单元的螺旋阵列天线，结果表明：该天线的增益为31.6 dB，口径效率为74%，在4.11～4.43 GHz的频带范围内反射小于?16 dB，功率容量3.6 GW。