缝隙波导天线阵具有易制作,缝隙分布灵活多样,低损耗等特点,广泛应用于雷达、无线通信等领域。辐射元通常是开在波导宽边或窄边上的窄缝。波导窄壁上的缝隙为倾斜缝隙或纵缝时才能切割表面电流,然而倾斜缝隙能产生未知的交叉极化。为了使交叉极化最小化,本文提出了一种新型的激励间隙波导窄边非倾斜缝隙的方法。在平板波导的下层金属板上添加金属销钉及脊结构或者槽结构得到间隙波导。间隙波导上、下金属板之间添加介质板用来固定偶极子贴片,上层金属板上刻有非倾斜缝隙,位于金属板下方的介质板一面蚀刻有偶极子贴片。与传统波导相比,加工难度较低,因此其应用前景也越来越广阔。为了降低制作难度,本文结合槽间隙波导技术,在很大程度上简化了波导窄边缝隙阵列的制作工艺。同时,可将槽间隙波导与上层金属板机械分离,上层金属板和介质板放置在槽体和销钉之上,槽和销钉之间无需确保良好的电接触即可防止能量泄露。本文以槽间隙波导为载体研究了其在阵列天线方面的应用,全文主要围绕三种基于槽间隙波导的波导缝隙阵列天线的设计过程展开。其主要工作和研究成果如下:1、研究了波导窄边非倾斜缝隙与寄生偶极子构成的辐射元分别应用在传统波导和槽间隙波导时的区别,结果表明这种辐射元应用于槽间隙波导时辐射效率更高。2、利用泰勒线源法对波导窄边谐振式缝隙泰勒阵列天线进行理论分析,通过计算提取出各个缝隙的电导值,之后借助MATLAB仿真软件求出各个缝隙对应的参数取值,这些取值可作为HFSS模型中相应参数的初始取值。3、研究并设计了一款基于槽间隙波导的Ka频段谐振式缝隙均匀阵列天线,实现了从标准矩形波导到槽间隙波导的过渡。通过Ansys HFSS仿真优化,给出仿真结果。其中,均匀阵10 dB回波损耗带宽为37.04-37.88 GHz,相对带宽约2.24%,中心频点处增益约16.4 dBi,交叉极化约-60 dB。4、研究并设计了一款基于槽间隙波导Ku频段谐振式缝隙泰勒阵列天线。通过Ansys HFSS进行仿真优化后,将槽间隙波导缝隙泰勒阵列天线进行实物加工、组装和测量,给出仿真与实测结果。其中,仿真的10 dB回波损耗带宽为14.15-14.67 GHz,相对带宽约3.54%,增益高达16.4 dBi,副瓣电平约-18.55 dB。实测回波损耗带宽约3%,实测方向图与仿真方向图吻合良好。5、首次提出了一种基于槽间隙波导的Ka频段2维圆极化天线阵,并添加T型波导功分网络进行馈电,通过Ansys HFSS进行仿真优化后,给出仿真结果。其中,10 dB回波损耗带宽为36.13-37.34 GHz,相对带宽为3.3%,3 dB轴比带宽为36.19-37.87 GHz,相对带宽为4.5%,重合带宽为36.19-37.34 GHz,相对带宽约3.1%,中心频点处增益达12.3 dBic,交叉极化低于-16 dB。