导航雷达是船舶上的一个重要设备,天线作为雷达的重要组成部分,直接影响雷达的性能。船用雷达天线的极化方式多为水平极化和圆极化。水平极化天线可以减小海浪杂波的影响,圆极化天线抗雨雾干扰能力较强,因此,为了使船舶雷达天线能够适应不同的应用环境,需要两副极化方式不同的天线,从而导致了系统体积和成本的增加。为了解决这一问题,本文提出为船舶雷达设计极化可重构天线的解决方案。极化可重构天线的优点是用户可以根据应用环境便捷地切换极化方式,使天线始终工作在最佳的极化状态,且体积小、成本低,所以研究应用于船舶雷达的极化可重构天线的设计与实现方法具有重要意义。目前,船舶雷达天线主要有波导缝隙天线阵和微带天线阵两大类。由于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）具有波导和微带线共同的优点,因此本文研究基于SIW结构的X波段极化可重构船舶雷达天线的设计与实现方法。主要研究内容和成果如下:（1）设计了一款X波段垂直极化SIW缝隙阵列天线。通过在SIW宽边开纵缝实现垂直极化;通过采用行波阵形式实现宽频带;通过采用具有泰勒分布的电流分布实现低副瓣电平,通过改变缝隙的偏置来改变表面电流分布。根据缝隙天线和天线阵理论进行天线阵设计,运用HFSS电磁仿真软件进行仿真与优化。结果表明:该天线阵在9～10GHz频段内反射系数小于-10dB,在中心频率9.4GHz处,水平面主瓣宽度为12.2°,增益为11.4dBi,副瓣电平小于-18dB。（2）设计了一款高交叉极化鉴别率的X波段水平极化SIW宽边V型缝隙阵列天线。为了实现水平极化,在SIW宽边开V型缝隙;为了实现低副瓣电平,缝隙天线电压分布采用泰勒分布,并通过改变缝隙的倾斜角来改变缝隙处的电压。采用理论设计和HFSS仿真软件仿真、优化相结合的方法进行设计。结果表明:该天线阵在9.32～9.59GHz频段内反射系数小于-10dB,在中心频率9.4GHz处,水平面主瓣宽度为9.6°,增益为13.52dBi,副瓣电平为-20.4dB,交叉极化鉴别率较高,达到53.78dB。（3）基于垂直极化和水平极化SIW缝隙天线阵,设计了一款水平极化/圆极化可重构SIW缝隙天线阵。首先将垂直极化天线阵和水平极化天线阵组合到一起,设计一款垂直/水平双极化SIW缝隙天线阵。然后设计了一款威尔金森功分馈电网络,为了使垂直极化波和水平极化波合成为圆极化波,功分器两个输出端口功分比为2.2:1,相位差为90°。通过在馈电网络中加入射频开关,实现了可重构功分器。射频开关通过控制二极管的状态控制功分器输出端的通断。当两路输出端均为通路时,水平极化分量滞后垂直极化分量90°,辐射右旋圆极化波;当只有通往水平极化天线阵支路为通路时,辐射水平极化波。根据设计结果,对极化可重构天线阵进行了加工和测试。测试结果表明,该天线阵具有水平极化/圆极化可重构功能,且在水平极化工作模式下,水平面主瓣宽度为10°,增益为12.89dBi,副瓣电平为-19.1dB;在右旋圆极化工作模式下,水平面主瓣宽度为9.5°,增益为10.31dBic,副瓣电平为-17.8dB。天线阵实现了水平极化/圆极化可重构的功能,且具有副瓣电平低、成本低、尺寸小等优点。