汽车雷达是汽车智能安全系统的关键传感器,随着人们对雷达探测距离分辨率、速度分辨率、角度分辨率以及雷达体积等要求不断提高,对毫米波的研究逐步转向更高频的79GHz频段。目前76-81GHz频段已经开放给汽车雷达业务,用于高精度定位、目标探测成像、自动驾驶等应用。汽车雷达可用带宽成倍增长,汽车雷达的分辨率也因此成倍增长。而天线作为汽车雷达系统的关键部分,是汽车雷达最前端的器件,对汽车雷达的尺寸,成本和性能有着巨大影响,具有重要的研究价值和意义。本文针对应用于毫米波汽车雷达的基片集成波导缝隙阵列天线进行深入研究和设计,论文的主要工作如下:首先,本文综述了汽车雷达天线和基片集成波导缝隙阵的发展概况,并归纳了基片集成波导的结构和原理,阐述了驻波形式和行波形式的基片集成波导缝隙天线设计的基本思想和研究方法,夯实理论基础。随后设计了两种形式的工作在79GHz的窄带基片集成波导缝隙阵天线。研究了天线方向图综合的设计思想。通过应用切比雪夫方向图综合方法,对窄带基片集成波导缝隙阵进行副瓣控制。并且研究了基片集成波导馈电网络的设计方法。紧接着根据79GHz汽车雷达对天线工作带宽、波束宽度、副瓣电平和波束指向的技术需求,设计了一款可以覆盖76～81GHz的宽带基片集成波导缝隙阵天线,并应用遗传算法对天线的副瓣电平和阻抗带宽进行优化,有效地实现了对整个阻抗带宽内副瓣电平的控制。同时设计了基片集成波导与标准波导的宽带转接结构。对宽带基片集成波导缝隙阵进行了加工测试,实际测试与仿真结果吻合度良好,天线性能基本满足79GHz汽车雷达需求。进一步根据79GHz汽车雷达对角度分辨率的需求,设计了3T4RMIMO阵列天线,研究了采用附加无源寄生线阵对天线方位面方向图进行修正的方法。