为了使驾驶汽车更安全和舒适,人们研发了许多种驾驶辅助系统,这些系统需要借助雷达等传感器来感知车身周围的路况信息。77GHz毫米波雷达的设备体积小、探测距离长、分辨力高,穿透力强且不受光照条件影响,可实现全天时、全天候工作,是目前车载毫米波雷达主要的发展方向。基片集成波导(SIW)是一种具有传统金属波导和平面微带各自优点的传输结构,既有金属波导损耗低和功率容量大的特点,又像微带结构一样体积小、成本低、易于加工和集成,便于实现电路小型化、平面化。基于该结构的缝隙阵列天线具有高增益、高效率、低损耗和波束易赋形等优点,在雷达和通信应用中有着广阔的发展前景。本文以77GHz毫米波雷达的发射天线为应用背景,利用三维电磁仿真软件HFSS(High Frequency Structure Simulator),对基于SIW的缝隙阵列天线及馈电网络进行了设计与仿真研究。论文的主要工作如下:设计了SIW线阵。首先根据SIW等效理论建立了等效的矩形波导小阵模型,在模拟的互耦环境中提取并拟合了缝隙特性参数曲线,与方向图综合结果进行对照,得到了缝隙线阵设计初值。然后对缝隙天线的主要结构参数进行了参量化研究,继而对线阵进行了仿真优化,得到了H面低副瓣、窄波束的线阵,为平面阵列的设计奠定了基础。设计了SIW馈电网络和平面阵列。首先对标准矩形波导与SIW的垂直转接结构进行了设计。然后对两种SIW功分器分别进行了研究和仿真设计。第一种是树状功分器,该功分器由分别设计的L型节、T型节和Y型节组成,利用功分器输出幅度锥削分布实现了面阵的低副瓣特性,接着对传统树状馈电网络进行了改进,通过将馈电口集成在功分器空置区域,减小了馈电网络尺寸并提高了空间利用率。仿真结果表明,改进型树状功分器面阵E面和H面的波束宽度分别为13.9°和9.7°,副瓣抑制水平分别为-25.5dB和-27.6dB,中心频率77GHz时的增益为23.6dBi;第二种是双层耦合馈电结构功分器,在设计耦合波导时,利用小阵模型提取耦合斜缝的特性参数,设计了不等输出的耦合波导作为面阵的功分器,耦合馈电面阵的仿真结果中E面和H面的波束宽度分别为14.9°和9.2°,副瓣抑制水平分别为-30dB和-24.5dB,中心频率77GHz时的增益为23.4dBi。最后进行了误差分析,测试了天线的容差性。两种平面阵列天线均具有低副瓣、窄波束和高增益等良好性能,适合毫米波车载雷达发射天线的应用。