超宽带天线既解决了频率容量小的问题,又解决了数据传输速率过慢、易受干扰等技术难点,一直是天线中的研究热点。宽缝天线相比于窄缝天线有着带宽宽的优势,更容易实现超宽带。微带缝隙天线具有剖面低、带宽宽、易共形等优点,但因为在高频段微带天线会存在电磁波易泄露的问题,为了解决这个问题,本文选择了集成基片间隙波导(ISGW)作为传输线,结合超宽带缝隙天线,双极化天线在5G毫米波波段得到了发展和应用,本文主要工作如下:(1)提出了一款基于ISGW的方形宽缝缝隙天线,其结构是在ISGW上方地板刻蚀一个方形宽缝的缝隙结构,通过阶梯状微带线进行馈电,该微带线是用λg/4阻抗变换器将微带线特性阻抗与负载阻抗进行阻抗匹配,缝隙与阶梯状微带线同样达到匹配的效果,最下层的蘑菇状结构去掉了两个,以减小耦合。通过软件仿真,确定天线的最优尺寸。此天线相对带宽为41.9%,增益达到10dBi,通过仿真结果可以发现本章设计的基于ISGW的方形宽缝缝隙天线是一款超宽带、高增益的天线。(2)提出了一款改进的窗形缝隙,相对带宽增加,增益提高了 0.5dBi达到10.5dBi,高频部分回波损耗明显降低。接着提出了一款基于此窗型缝隙天线的功分器馈电的二元阵列,功分器是由普通的一分二等分功分器改进的,主要是加了三层阻抗转换,以展宽带宽,该天线增益相比于单天线提高了3dB。(3)提出了一款基于ISGW的双极化宽缝天线。从正交极化技术、寄生单元去耦技术等原理选择了天线结构形式。单方向天线结构是基于第三章的天线结构设计而成的,将两个单天线端口正交放置形成正交极化。主要参数变量为缝隙尺寸以及蘑菇状结构的排列和数量。主要性能指标为端口隔离度、增益、回波损耗和交叉极化。相对阻抗带宽为38.8%,平均增益达到10dBi,通过正交放置本身的高隔离度以及8个蘑菇结构作为寄生单元,使端口的隔离度达到20dB,并通过电场分析验证了端口之间存在较低耦合。通过与其他双极化天线对比可以证明,该天线具有良好的隔离度,较高的增益,较好的分集特性,并满足超宽带性能。