天线在当今的无线通信系统中扮演着很重要的角色,它被称为通信系统的眼睛,其参数直接影响着整个系统的性能。通常来说天线的馈电结构可以采用微带线、同轴线、共面波导以及介质集成波导(SIW)等等。微带线是一种很常见的馈电结构,它具有低成本、结构简单易于加工等等优点。但是在毫米波甚至更高的频段,微带线的介质损耗和辐射损耗将变大,这就会影响天线的整体辐射性能,降低天线的辐射效率。介质集成波导是另外一种常见的波导结构,它具有重量轻、加工简单和成本低等等优势。为了更好的性能,在设计过程中常常需要介质集成波导工作在主模状态下。为了提高天线的性能降低损耗,以及丰富天线的馈电方式,本文提出了一种新的介质集成悬置线(SISL)的馈电结构,并基于此结构设计了多种新型天线。介质集成悬置线是一种新的自封装的传输线结构,其采用多层介质版结构,共由五层板子组成。与传统波导悬置线相比,其具有重量轻、易加工和成本低等等优点。本文给出了介于介质集成悬置线的双频天线、介质谐振天线和腔体背射偶极子天线及阵列的设计。很多双频天线都是单层结构,馈电和辐射单元印刷在同一层介质板的两个平面上,而介质集成悬置线是一个多层结构,有更多的金属层可以利用,这就为双频天线的设计提供了更多更灵活的方式。同样基于介质集成悬置线的结构,可以引入介质环,以及在这些介质环上打金属通孔来固定和激励介质谐振天线。本文也给出了一种基于介质集成悬置线的腔体背射偶极子天线及阵列的设计。传统腔体背射偶极子天线大多采用金属背腔体,而且通过微带线馈电。这些馈电结构往往需要一个微带线到平行带线的过渡,而且金属腔体可能会带来高加工成本和更重的重量。而且对于其阵列,微带线的介质和辐射损耗可能会降低背腔天线的辐射效率。为了解决上述问题,本文的腔体背射偶极子天线阵列首次采用了带有不规则边界的双层介质集成悬置线的馈电结构并大大降低了介质损耗。与微带线相比,上述馈电结构是一种自封装的结构,辐射损耗非常小,因此可以得到更好的前后比。另外本设计采用多层介质板的背腔来代替传统金属背腔,从而具有低成本易加工的优势。本文中的4单元背腔阵列的测试带宽为19.7%(22.77-27.75GHz)。在25.45GHz,其测试增益为14.3dBi,测试效率高达91.2%,而且旁瓣电平低于-15dB,前后比优于27dB。