在雷达与通信应用中,低副瓣天线阵可以极大地提高抗干扰能力。基片集成天线阵具有低剖面、低损耗、易于集成等优点,受到了广泛关注。然而,基片集成天线阵设计面临缝隙阵带宽窄、低副瓣结构复杂、小型化圆极化低副瓣实现难等问题。本文针对基片集成低副瓣天线阵展开研究,包括以下几个方面:首先,针对基片集成波导缝隙线阵,提出了一种带宽拓展的低副瓣实现方法。针对一定口径下天线增益和带宽之间的设计矛盾,提出了单边开缝的阵列拓扑布局。此时,相同口径下单元数量减少一半,在保证增益基本不变的前提下实现了带宽拓展。在此基础上,进行了H面方向图的低副瓣设计和E面的不等功分赋形。最后,完成了单边开缝的16×16低副瓣基片集成波导缝隙天线阵的加工和测试,拓展了传统缝隙天线阵带宽2.3倍。在阻抗带宽范围内,副瓣电平均小于-19 d B。其次,针对基片集成波导缝隙面阵,提出了一种仅通过反相激励部分单元的简化低副瓣赋形方法。此时,不需要改变缝隙的长度和偏移量,仅改变部分单元的偏移方向,就可以实现二维低副瓣。基于上述方法,将传统低副瓣天线阵所需要的不等功分器简化为等功分器。同时,由于波导缝隙的0°/180°和等功分器的功分比都不随频率变化,因此相比于传统低副瓣赋形方法,带宽更宽。最后,完成了16×16低副瓣基片集成波导缝隙天线阵的加工和测试,其相对带宽为3.7%。在93～95 GHz范围内,副瓣电平均小于-18 d B。最后,针对基片集成镜像介质波导,提出了一种圆极化低副瓣赋形实现方法。基片集成镜像介质波导通常采用较高的介电常数,在较短的长度内可以放置较多的天线单元。基于该传输线载体,研究了一种A形圆极化贴片单元,辐射能力较强。通过场抵消技术,消除了开阻带效应,实现侧射。进一步,采用泰勒分布赋形,实现了低副瓣。最后,完成了1×10的低副瓣基片集成镜像介质波导圆极化漏波天线阵的加工和测试,天线长度为3.5λ0。在中心频率处,效率为92.3%,副瓣电平为-19.1 d B。