W波段覆盖75 GHz~110 GHz,具备丰富的频谱资源。其中的94 GHz是大气窗口,电波传播衰减小,是雷达应用的理想选择。本文针对机载SAR应用对天线提出的高增益、低剖面、轻量化、高隔离度和精准波束赋形等要求展开研究,通过选择高精度的加工工艺和合理的天线单元完成设计。1)研究并设计了一款W波段二维低副瓣微波导缝隙阵列天线。首先,针对有限面积内阵列天线波束宽度与天线增益之间的设计矛盾,提出了在微波导辐射缝隙上方加载阶梯辐射腔,通过合理设计可以增加线阵增益同时不改变H面波束宽度;其次,利用等功分器组成不等功分馈电网络,实现了E面低副瓣赋形;最后,基于MEMS(MEMS:Micro Electromechanical System)体硅工艺进行了20?8单元二维低副瓣微波导缝隙阵列天线加工并测试,实测结果表明,其工作带宽为92 GHz~96 GHz,带内有效增益为27.5 dBi,辐射效率大于85%,E面和H面副瓣电平小于-19 dB,3 dB波束宽度为3.4°和12.5°,实测带内隔离度大于60 dB。2)研究并设计了一款基于微脊波导的W波段一维扫描四通道相控阵天线。首先,通过引入寄生缝隙解决了微脊波导缝隙阵难以匹配的问题;然后,设计波导-非标准波导-微脊波导过渡转换结构并通过交错布局消除了微脊波导线阵方向图的不对称性;最后,基于MEMS体硅工艺进行了四通道一维扫描相控阵天线加工并测试,实测结果表明,其工作带宽大于2 GHz,单通道天线带内有效增益为16.6 dBi,相控阵实测扫描范围达到±30°。