毫米波频段(30~300GHz)相比低频段具有宽频带、结构尺寸小、通信安全性好、目标识别分辨率高等诸多优点成为近年来研究的热点。在W波段(75~110GHz)特别是94 GHz频率附近大气衰减最小,适合点对点通信,是地基雷达和空空导弹等所选择的热门工作频段。但随着频率的提高,介电损耗和欧姆损耗也越高,传统的平面传输线如微带线已不太适合工作于W波段,金属波导结构虽然损耗小但其体积庞大而不能平面集成。基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)具有二者的优点被广泛的应用于毫米波平面电路。在某些特殊的应用场合,要求天线接收的信号有较高的信噪比以减小外来干扰,为了减小天线接收信号的噪声,降低天线方向图的副瓣电平是最有效的方法之一。然而,由于W波段的波长短,对天线设计和加工的精度要求较高,导致低副瓣天线阵列的设计和实现很困难,原有的很多在低频段中低副瓣阵列天线的设计方法已不适合W波段的低副瓣阵列设计,目前很少有W波段低副瓣阵列天线的研究工作。针对W波段低副瓣阵列天线设计困难的特点,本文基于SIW传输线对W波段低副瓣阵列天线进行深入的研究,主要包括以下几个方面:首先,研究了工作于W波段的单个SIW缝隙天线的特性,提取了孤立缝隙在不同偏移量和长度条件下的导纳参数,在此基础上研究了SIW缝隙阵列天线H面低副瓣设计方法,优化仿真了H面低副瓣阵列大小为1×32的天线。同时为了实现天线阵列在E面的低副瓣特性,研究了梳状和树状相位平衡的不等功分器。由于梳状功分器和传统的树状功分器设计方法在W波段已经不适用,为了解决这个问题,提出了一种新型的相位平衡不等功分器,该不等功分器的应用不受频率的限制。为了减小尺寸,提出并设计了一种波导-基片集成波导混合集成E面功分器。最后,优化仿真并加工了一种工作于93~95GHz,阵列大小为16×32,E面和H面副瓣为-20dB的SIW缝隙阵列天线,仿真和测试结果吻合良好。然后,针对在圆极化阵列天线中低副瓣设计困难的现状,结合平板缝隙天线易实现多极化共口径的特点,通过对两个正交的线极化平板缝隙阵列天线低副瓣设计,实现了圆极化天线两个正交面上方向图低副瓣特性,并给出了相应的设计原则。基于此设计了一种工作于93.5~94.5GHz的共口径双圆极化低副瓣SIW平板缝隙阵列天线,仿真和测试结果验证了该方法的可行性。