随着电磁学理论的不断发展,在实际工程应用中对各种有源无源微波器件的电性能、物理性能的要求越来越严格。微波领域内的应用正向着小型化、轻量化、高集成化发展。在频率较高的Ka波段,传统的矩形波导结构体积大、加工复杂、生产周期长、生产成本高,而微带传输线则具有损耗较大、功率容量小等缺点,这些都限制了天线及其馈电系统在Ka波段批量化、小型化及高集成化的发展。借助于21世纪初新兴的基片集成波导技术,上述传统传输线的缺点得以改善。基片集成波导结构具有微带传输线的低剖面、小体积、易于加工的优点,又具备波导结构的低损耗、高功率容量等优势,这使得基片集成波导结构可以被有效地组装集成于基片片载系统中,为天线及馈电系统向轻量化、高集成化发展提供了一个可行的解决方案。本文主要研究了基于基片集成波导技术的Ka波段圆极化天线,研究成果简要概括如下:首先研究了一种低剖面、小型化、易于集成的圆极化天线,天线由两层介质组成,下层介质基片分布有基片集成波导结构的馈电系统,上层介质表面分布有一个矩形辐射贴片,通过正交H缝隙耦合的方式实现圆极化波的辐射。天线的高度为1.7mm,轴比带宽为28.4-29GHz,增益为8.55dBic。其次,采用了在两层介质中间增加空气层的方法展宽轴比带宽。仿真结果证明增加空气层的方法可以有效展宽天线的轴比带宽,改进后的天线高度为2.56mm,轴比带宽为26.5-28.9GHz,增益为8.42dBic。最后,基于该天线单元设计了一个四元天线阵列,为提高天线阵列的轴比带宽、抑制交叉极化,采用天线单元顺序旋转馈电方式,各天线单元馈电端选取90度相位差进行相位补偿,最终天线阵列的轴比带宽为25.5-30GHz,增益为13.33dBic。