随着汽车行业的快速发展,汽车对车载卫星通信、导航定位、防撞等无线系统提出了更高的要求。天线作为无线信号接收和发射的器件,对车载无线系统性能有重要影响。本文面向不同车载应用,针对目前天线在实现低剖面、高增益、宽带以及宽波束宽度等方面存在的问题,设计了三种阵列天线,包括基于双模谐振SIW背腔双缝天线单元的圆极化阵列天线、基于异构环形阵元的平面锥形波束阵列天线和应用于车载毫米波雷达的77GHz复合脊波导缝隙阵列天线。本文对这三种阵列天线的主要研究内容概括如下:1)基于双模谐振SIW背腔双缝天线单元的阵列天线研究。首先,提出并设计了一款低剖面高增益宽带的SIW背腔双缝天线。该天线通过引入双模谐振展宽了阻抗带宽。另外,该天线采用相同幅值和相位的双槽辐射激励,获得了较高的口径效率和增益。该天线结构简单、剖面低,其整体尺寸为0.76λ0×0.76λ0×0.037λ0。测试结果显示其阻抗带宽为13.3%（5.2-5.94GHz）,最高增益达到8.3d Bi,且具备较高的辐射效率。其对比同类SIW背腔缝隙天线具有较好的综合性能。基于SIW背腔双缝天线的相同阵元,分别设计4×4线极化和圆极化阵列,并进行了加工和测试。仿真和测试结果显示两款阵列天线均具备较好的性能。其中4×4圆极化阵列天的3-d B轴比宽带为9.4%,在3-d B轴比带宽内最高增益为17.1d Bi且纹波增益约为0.2d B,适合应用于车载卫星通信。2)基于异构环形阵元的平面锥形波束阵列天线研究。首先,提出了一种基本型环形平面倒F天线,其是由平面倒F天线沿中心轴旋转而成的多馈点环形结构。通过对馈点同相等幅激励可产生锥形波束方向图;其次,为减少环形平面倒F天线的馈点数量以便简化馈电网络结构,对基本型环形平面倒F天线进行改进,设计一种更少馈点的改进型环形平面倒F天线;紧接着,将三个不同半径的改进型环形平面倒F天线阵元作为异构阵元进行共面同心组阵构成辐射器,通过调整每个异构阵元的相位与幅值实现对辐射器的方向图有效控制;最后,设计一款能够提供合适幅值和相位的馈电网络装配至辐射器底部,形成完整的平面锥形波束阵列天线,该天线的整体剖面仅为0.11λ0。加工的天线样品测试结果显示其-10-d B阻抗带宽为11.2%（4.71-5.27GHz）,在阻抗带宽内增益范围为11.3-12.7d Bi,且带内方向图稳定。该天线可应用于车载卫星导航定位系统。3)针对车载毫米波雷达的应用需求,研究了两款应用于77GHz频段的复合脊波导缝隙阵列天线,分别采用边馈和中馈方案。边馈阵列天线通过控制其下脊结构,实现其辐射缝隙共线排布,从而获得横向平面对称和低交叉极化的方向图。所提出的边馈阵列天线具有较好的增益和辐射效率,但其带宽较窄,不能完全覆盖76-81GHz频段,且波束指向随频率变化而偏转;相较于边馈阵列天线,中馈阵列天线缝隙交错分布排列,具备较宽的阻抗带宽、稳定的波束指向、低副瓣等优点。通过在金属脊波导外表面阵列单元间挖槽以改变表面电流流向,使天线E面波束宽度在76-81GHz工作频段内展宽。加工了单列和三列阵列天线样品并进行测试。