随着无线通信技术飞速地发展,电磁波研究也逐渐趋于高频,尤其是毫米波频段。伴随已完成部署的第四代移动通信技术越来越成熟,第五代移动通信的发展及探索受到了人们的广泛关注。相应地,人们对高速数据速率的需求越来越大。因此,工作在毫米波频段的宽带、低剖面、高效率的天线具有很大的应用前景。本文主要对双极化端射阵列天线及基于高次模腔体馈电的缝隙阵列天线进行了研究。1、研究与设计了一种工作在毫米波频段的宽带双圆极化端射阵列天线。天线单元采用加载隔板圆极化器的端射天线,馈电网络采用脊间隙波导H面功分器,组成1×8双圆极化端射阵列天线。双圆极化端射阵列天线实现了36%的阻抗带宽及48%的轴比带宽。2、基于3d B定向耦合器及90o自补偿移相器设计了具有180o相移的3d B混合耦合器,应用在双圆极化端射阵列天线的馈电网络中,实现了双线极化端射阵列天线,其带宽为25%。3、研究与设计了一种工作在毫米波频段的基于TE₄₄₀模腔体馈电的线极化4×4缝隙阵列天线。天线通过馈电波导口直接馈电,在腔体中形成TE₄₄₀模,省去了馈电网络的设计,降低了天线的复杂度。通过在沿金属脊方向辐射口面两侧加载软表面,提高了天线的增益。天线实现了的26.7%阻抗带宽,增益约为17d Bi。然后结合槽间隙波导H面功分器设计了16×16缝隙阵列天线。4、设计了一种工作在毫米波频段的基于TE₄₄₀模腔体馈电的圆极化4×4缝隙阵列天线。圆极化阵列天线是在线极化阵列天线的辐射口面上方加载介质栅格,实现线极化到圆极化的转换。最终天线实现了24.6%的阻抗带宽和23.6%的轴比带宽,增益约为17d Bic。最后设计了一种工作在毫米波频段的基于TE₄₆₀模腔体馈电的线极化4×6缝隙阵列天线,实现了15%的带宽,增益约为18.5d Bi。本文所设计的天线均基于间隙波导技术,在毫米波频段具有接近于传统金属波导天线的高效率,同时,其结构可分层加工,避免了像传统金属波导天线的层间焊接或大量金属螺钉紧固。