点对多点微波通信系统是扇形天线的主要应用场景之一。与光通信不同,点对多点微波通信系统在企业专网、海岛通信、郊区住宅宽带接入等领域有着独特的优点。通信枢纽站（HUB站）是点对多点通信系统的核心所在,相比终端站点使用的天线,枢纽站对其使用的天线要求比较高,特别是对它的方向图的要求很高,这个跟枢纽站的组网方案和抗干扰要求息息相关。扇形天线的技术标准规定了天线的最小增益、半功率波束宽度、方向图包络等参数要求。通过分析这些要求,制定了扇形天线设计指标。论文从角锥喇叭天线的基本原理和扇形波束天线近远场变换理论基础出发,设计了中心频率分别为27GHz和10GHz的两款宽波束扇形天线,以及相同频率的两款窄波束扇形天线。宽波束扇形天线由两个主要部件辐射腔体和异型扼流槽组成。通过对辐射腔体最佳基本尺寸的研究与计算,对辐射腔体进行重新赋形设计实现波束宽度为90°的扇形波束。而为了有效地改善天线方向图包络、前后比等关键指标,基于异型扼流槽表面电流产生衍生辐射的思路,采用辐射腔体口径两侧增加赋形设计的异型扼流槽,使扇形天线的设计满足所制定的设计指标。窄波束扇形天线的设计稍有不同,由于现有的辐射腔体设计无法直接实现窄波束,该天线采用两段不同张角的组合赋形喇叭的设计方法,通过第一段辐射腔体结构将水平面波束宽度初步收窄至40°-60°,第二段赋形的角锥喇叭结构采用喇叭内壁赋形槽对天线方向图旁瓣和后瓣电平进行改善,同时将水平面波束宽度调整到30°,满足设计指标要求的ETSI SS1包络等级。论文有针对性地对频率较高、加工精度要求高的27GHz的宽波束和窄波束两款天线进行了加工测试,证实了该设计方法的可行性。本论文的主要研究工作为:1.研究扇形天线的技术标准并制定设计指标;2.介绍了扇形波束天线的理论基础;3.宽波束扇形天线的研究及加工测试验证;4.窄波束扇形天线的研究及加工测试验证。