【摘 要】
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现代毫米波雷达系统对于馈源天线高增益、大功率容量、高效率、宽频带、低剖面性能的宽角度波束扫描等性能的需求日益增加。间隙波导（Gap waveguide,GWG）结构是在平行板波导中引入销钉结构的人工磁导体（Artificial Magnetic Conductor,AMC）,具有宽频带、低损耗、大功率容量、低剖面和高机械强度等优势,并且其上下表面无需电连接,对于天线加的工容差性较高,易于加工和集成
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现代毫米波雷达系统对于馈源天线高增益、大功率容量、高效率、宽频带、低剖面性能的宽角度波束扫描等性能的需求日益增加。间隙波导（Gap waveguide,GWG）结构是在平行板波导中引入销钉结构的人工磁导体（Artificial Magnetic Conductor,AMC）,具有宽频带、低损耗、大功率容量、低剖面和高机械强度等优势,并且其上下表面无需电连接,对于天线加的工容差性较高,易于加工和集成;这种上下层的非接触特性也为天线结构的设计提供了新思路。因此间隙波导在尤其高频毫米波段具有极高的应用价值。本文致力于设计工作于W波段的基于间隙波导结构的多种形式波束扫描天线。首先,本文提出了一种基于间隙波导平面喇叭和介质透镜结构的二维波束扫描连续横枝节（Continuous Transverse Stub,CTS）阵列天线。该天线的线性源发射器是基于平面喇叭和介质透镜;E面通过介质填充的CTS阵列增强了频率扫描范围,H面扫描基于透镜的几何光学通过馈电相位不同的3个馈源实现多波束扫描,该天线工作在75-110GHz上实现了45°×32°的二维波束扫描,峰值增益为26.6dBi。其次,本文提出了一种间隙波导枕盒（Pillbox）的高增益频率扫描CTS阵列。该天线的线性源发射器是基于间隙波导的的单层偏馈Pillbox结构,馈源是间隙波导的H面喇叭。采用波纹结构慢波平行板波导减小波导波长,提高了频率扫描范围。该天线采用纯金属结构,在75-110GHz上实现了36°（-35°-+1°）的频率扫描,峰值增益达到30.6 dBi,工作频带内增益下降小于1.8 dBi。最后,本文设计了一种基于间隙波导龙勃透镜的平面超宽带宽角度机械控制连续波束扫描台天线。采用交错半高销钉的间隙波导实现了等效梯度折射率的超宽带龙勃透镜;在它的基础上改进了辐射口面结构,显著提高了增益;馈源部分利用间隙波导的上下层非接触特性设计了一种滑轨式角度可连续变换的槽间隙波导。所设计的天线在75GHz-110GHz上实现H面的120°（-60°-+60°）的机械控制扫描,94GHz上的峰值增益达到21.7dBi,扫描范围内增益下降小于0.1dBi,副瓣电平小于-17dB。
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