毫米波透镜天线在诸如国防军事、5G通讯、汽车雷达等领域有着广泛的应用,本文提出了一种二维毫米波椭圆龙伯透镜天线,旨在减小二维圆形透镜天线的纵向尺寸,具体研究工作如下:(1)提出了一种二维椭圆龙伯透镜的渐变折射率分布公式,并在MATLAB中实现了射线追踪法。基于射线追踪法得到的出射角和入射角关系,分析了这种透镜的聚焦特性和扫描性能。兼顾透镜材料选择和馈源尺寸间的矛盾,设计了一种满足扫描要求的二维平面椭圆龙伯透镜。(2)采用部分介质填充平行板波导TM模式,在毫米波段实现了上述椭圆龙伯透镜的渐变折射率分布,并采用H面喇叭阵列作为馈源,实现多波束扫描。利用CST-MWS软件进行仿真设计,在设计频率60GHz处,透镜增益为16.2 dBi,中心波束口径效率为66.1%,增益下降2 dB时的扫描角度为±35°;在58.5GHz～68.5GHz频带范围内,反射损耗优于-10 dB,中心波束口径效率大于53%。