波导缝隙阵列天线一般由许多开在矩形波导壁上的半波缝隙组成,由于其馈电通路与辐射单元融为一体,辐射单元的物理尺寸、相对位置都容易调节,且一体化的金属箱梁式结构能够承受较强的冲击,故而波导缝隙阵列天线兼具了结构紧凑、重量轻、可靠性高、易于共形、口径利用率高、口径分布易于控制等特点,在雷达与通信等领域得到了广泛的应用。本文着眼于低副瓣波导缝隙阵列天线,探究其自动设计和自动优化方法,主要工作内容如下:1、从缝隙天线的基础理论出发,对矩形波导缝隙天线的设计原理进行了阐述,并根据Elliott的波导缝隙阵列天线设计方程,简述了借助于广泛使用的电磁仿真软件Ansoft HFSS对波导缝隙行波阵和驻波阵进行设计的流程,并介绍了泰勒方向图综合的基本原理。为后文的软件开发和天线设计提供理论基础;2、自主编写了波导缝隙阵列天线自动设计软件,用以实现波导缝隙驻波阵和行波阵的自动设计。软件开发在MATALB环境下进行。该软件可以通过Script接口控制HFSS进行自动建模仿真,并自动调用Microsoft Word进行仿真报告的自动记录。经验证,该软件可以在很大程度上对天线设计效率加以提高;3、为了进一步提高天线的性能,降低天线的副瓣电平,探索了两种不同的优化方法,包括基于遗传算法(GA)的直接优化和基于“等效导纳法”的间接优化。以仿真实例对比了两种优化算法应用于波导缝隙阵列天线设计过程的优劣,并将“等效导纳法”嵌套于自动设计软件当中;4、借助于自行开发的波导缝隙阵列天线自动设计软件,设计了符合指标要求的低副瓣波导缝隙驻波阵,并以之组成了平板缝隙阵列天线。依据波导耦合缝隙的设计原理,对平板缝隙阵列进行缝隙耦合馈电。所设计的平板缝隙阵列天线工作于24GHz,工作带宽100MHz,工作频带内驻波比小于1.5,方向图增益大于35dB,方位面和俯仰面的副瓣电平与波束宽度均符合指标要求。最终进行了实物加工和测试,加工测试结果与仿真设计结果吻合良好。