5G时代的正式到来,毫米波天线的深入研究也变得越来越重要。天线作为无线通信系统中收发电磁波的装置,是一个至关重要的设备。由于电路的集成化和小型化,天线也向着小型化、集成化、宽带化和圆极化的方向发展。微带缝隙天线具有宽带宽、低剖面等优点,但是缝隙天线为双向辐射并且高频时,电磁波泄露严重。为了改进缝隙天线的缺陷的同时获得圆极化性能,本文采用该集成基片间隙波导结构对缝隙天线的圆极化应用做出了研究,主要工作如下:(1)提出一款基于集成基片间隙波导中心馈电的宽缝圆极化天线。该天线通过在集成基片间隙波导地面上刻蚀矩形缝隙,然后在缝隙上添加矩形微扰贴片从而实现了圆极化波的辐射。首先,通过特征模式分析对天线的圆极化波形成的机理进行研究,然后通过缝隙处的电场分布进一步对天线的左/右旋圆极化进行分析。研究结果表明,天线中心频率为28GHz的-10dB绝对带宽为9.2GHz,相对带宽为32.86%;3dB轴比绝对轴比带宽3.4GHz,相对轴比带宽12.14%,在3dB轴比带宽范围内天线的增益大于6.7dBi。测试结果表面,所提出的天线的测试结果和仿真结果一致性比较好。与已有发表的圆极化天线相比,所提出的天线具有宽带、小型和高增益的优点。(2)提出一款基于集成基片间隙波导偏心馈电的宽缝圆极化天线。不同于前款采用中心馈电的天线,本偏心馈电的天线采用偏置微带线对缝隙进行馈电,改变天线的馈电位置从而调整阻抗匹配使阻抗带宽扩宽。结果表明,在28GHz的相同天线中心频率下,偏心馈电天线比中心馈电天线获得较大的阻抗带宽和轴比带宽,其-10dB绝对带宽为11.1GHz,相对带宽为39.64%;3dB绝对轴比带宽为4GHz,相对轴比带宽为14.29%,在3dB轴比带宽范围内天线的增益大于6.6dBi。加工测试结果表明,所设计的天线的测试结果和仿真结果一致性比较好。(3)提出一款基于集成基片间隙波导馈电的窄缝圆极化天线。该天线与上两款宽缝隙天线两者的圆极化原理一致都是通过增加微扰结构使两个简并模式分离90°实现圆极化波辐射,区别主要在于缝隙的宽度。仿真结果表明,天线中心频率为25GHz,阻抗带宽(|11|<-10dB)为24.2-26.2GHz,绝对带宽为8GHz,相对带宽为8%。3dB轴比带宽为25.6-26.2GHz,绝对轴比带宽0.6GHz,相对轴比带宽2.4%。仿真结果表明:与两款宽缝圆极化天线相比,所提出的窄缝圆极化天线宽带较窄(阻抗带宽和轴比带宽)。