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近年来，随着自动驾驶技术和移动通信的迅速发展，介质谐振天线具有小型化、辐射效率高、宽频带的特点，得到众多学者的关注。本文基于表面波、基片集成波导等技术，结合汽车自动驾驶的需求，针对天线设计、互耦分析、系统集成、天线测试等问题，对介质谐振天线的宽带小型化技术、馈电网络设计、耦合分析及相关转接结构进行研究。主要研究内容及成果如下： 1．采用特征模理论、分离变量法等对矩形介质和圆柱形介质谐振天线进行理论研究，并以基片集成波导馈电为基础，分析矩形和圆柱介质谐振天线的阻抗特性与辐射特性，针对汽车雷达的应用需求，选择低交叉极化的矩形介质谐振天线单元作为后续研究的基础。 2．基于表面波原理，设计了工作在77GHz介质镜像线馈电的介质谐振天线阵列，同时考虑系统集成、加工测试需求，在介质镜像线馈电的基础上，设计了介质陷波镜像线馈电的介质谐振天线阵列。同时建立互耦分析模型，S参数和电场分布的仿真结果表明在介质镜像线馈电的介质谐振天线阵列中阵元之间互耦较小。最后对介质镜像线到波导和介质镜像线到基片集成波导的转接结构进行分析，仿真结果表明从介质镜像线到波导之间的转接结构在较宽频带内损耗小于3dB，可满足测试需求，并且介质镜像线到基片集成波导的仿真结果也满足系统集成的需求。 3．结合77GHz汽车防撞雷达对测角、测距的应用需求，采用基片集成波导技术，设计不同结构的基片集成波导馈电网络，并将馈电网络应用于一发两收介质谐振天线阵列和128单元的高增益介质谐振天线阵列。根据测试需求，对基片集成波导到标准波导的转接结构进行分析研究，然后分析使用半固化材料在加工时对介质谐振天线阵列性能的影响；最后分析了两种不同安装方案对介质谐振天线阵列性能的影响。 4．采用基片集成脊波导馈电，设计了一款工作于毫米波(24.25-29.5GHz)的宽带小型化介质谐振天线阵列。在天线工作频率从24.25变化到29.5GHz时，其主波束指向从-34°变化到-3°，并设计了一款圆柱共形的介质谐振天线阵列以满足水平方向360°全向覆盖。