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新兴的毫米波应用如高速无线数据链路、雷达探测和卫星通信的发展,对天线提出了高增益、高辐射效率的要求。双波束天线可以减少天线数量,提高链路容量,在现代通信系统中得到广泛应用。同时,PPW-CTS(Parallel Planar Waveguide Continuous Transverse Stub,平行平板波导CTS)天线,具有高增益、高辐射效率、可波束赋形等特点,因此本文对高增益双波束平板波导CTS阵列天线进行研究,论文主要内容包括:第一,介绍CTS阵列天线和双波束天线的发展历史和研究现状;第二,基于阵列结构对称条件,利用优化泄漏常数抑制副瓣的方法,实现双对称、低副瓣波束;对平板波导CTS结构的辐射性能、Pillbox馈源、H面喇叭和介质透镜的基本原理进行分析;第三,提出了一种基于Pillbox馈电的空气填充平板波导CTS阵列天线,利用两个相同的Pillbox馈源在阵列两侧分时馈电,实现E面双对称波束;侧向平移Pillbox焦点处的H面喇叭,实现H面波束扫描。最终设计加工了工作频率为14GHz的16元线阵,实测增益为25.8dBi,E面波束指向为±9°(偏向馈源端),副瓣电平为-13.8dB,-3dB波束宽度为4.4°;H面波束扫描角度为-7°～5.3°,-3dB波束宽度为11°,副瓣电平为-12.68dB;-10dB阻抗带宽为 13.55～15.21GHz,辐射效率为 93.57%。第四,提出了一种基于介质加载的H面透镜喇叭馈电的介质填充平板波导CTS阵列天线,实现E面双对称波束和频率扫描功能。最终设计加工了工作频率为14GHz的16元线阵,实测增益为18.47dBi,E面波束指向为±10°(偏向馈源端),副瓣电平为-18.5dB,-3dB波束宽度为5.48°;H面副瓣电平为-32.59dB,-3dB波束宽度为52.2°。当工作频率为12.5GHz～16GHz时,E面波束扫描范围为-23°～2°;-10dB阻抗带宽为11.88～16GHz,辐射效率为72.96%。本文设计的平板波导CTS阵列天线,具有低剖面、高增益、高辐射效率、低副瓣、双波束和波束扫描等特点,在雷达、卫星和汽车工业领域具有广阔的应用前景。