现今5G的应用频段多为Sub-6G频段,该频段带宽窄频谱拥挤,并不能实现超高传输速率,毫米波技术可以引领5G达到所要求的峰值速率和超低时延。在天线与射频前端系统相连时,采用差分馈电技术,不仅可以减少损耗,而且还能抑制传输过程中产生的串扰和电磁干扰。差分馈电天线能直接外接差分电路,很容易地与现成的设备集成。同时由于差分信号的引入,差分馈电天线可以抵消单端馈电产生的辐射泄漏,减小交叉极化,改善天线的共极化模式。集成基片间隙波导技术（ISGW,Integrated Substrate Gap Waveguide）,能够抑制微带线在高频段的辐射损耗,具有自封装和结构稳定的优点。在毫米波频段将差分馈电技术与ISGW结合,在天线的研究领域提供了新思路。本文的主要研究工作如下:（1）本文利用矩形缝隙耦合设计了一款基于ISGW波导的差分馈电网络。首先设计了两层的ISGW波导结构,并计算了该波导的微带线宽度和插入损耗。其次,设计了基于ISGW的差分馈电网络,在馈电网络底部引入半波长的矩形缝隙,使得两个输出端口输出差分信号。馈电网络在-15 d B以下的带宽为20.5 GHz到31.5GHz,相对带宽达到了44%。相位差不超过3度,幅度差不超过0.01 d B,满足差分馈电天线的设计要求。（2）本文设计了一款基于ISGW的差分馈电十字形贴片天线。首先,通过三端口等效电路模型,得到了十字贴片天线的等效电路图。然后,通过求解等效电路图的输入导纳,进一步求出天线谐振时的频点,并在此基础上利用电磁仿真软件进行下参数优化。最终,天线在-10 d B以下带宽为23.88到28 GHz,其相对带宽为15.8%,在范围内的最大增益为10.6 d B。天线辐射模式相对较好,交叉极化比较低。（3）最后设计了一款基于ISGW的差分馈电圆极化天线,在方形切角贴片添加寄生环形开口寄生贴片,实现宽带圆极化。天线在-10 d B以下阻抗带宽为25.3 GHz到30.1 GHz,-3 d B以下的轴比带宽为6.7%,从25.64 GHz到27.38 GHz,在频带范围内的最大增益为7.1 d Bi。其次,提出了一款二元的ISGW的差分馈电圆极化贴片天线阵。天线在-10 d B以下带宽为23.9 GHz到29.25 GHz,其相对带宽为20.5%,轴比带宽为23.78 GHz-27.1 GHz,其相对轴比带宽为12.8%,最大增益为9d Bi。