天线作为整个无线通讯系统的重要收发部件,直接决定了系统的工作状态。在微波毫米波频段,由于电磁波受到大气气象环境干扰导致能量衰减而影响传输距离。因此,各个行业对高增益天线的需求逐渐增加。基片集成波导(SIW)技术自提出以来,就以其低损耗、高功率容量、易集成的平面结构等特点受到各界研究人员的广泛关注。因此,基于SIW结构的高增益天线是目前的一个研究方向。本论文研究了基于SIW结构的背腔缝隙天线和H面喇叭天线两类天线,主要工作概括如下:1、研究了缝隙天线的辐射机理以及远场计算,共设计了六款SIW背腔缝隙天线单元,并对部分天线单元设计了小型阵列。首先设计了一款基于矩形SIW谐振腔加开规则六边形缝隙的新型背腔缝隙线极化天线,对天线特性进行了分析,加工制作天线实物并进行测试验证了仿真的正确性。其次研究了全模基片集成波导(FMSIW)向半模基片集成波导(HMSIW)以及四分之一模基片集成波导(QMSIW)的转化机理,减小了天线尺寸,实现天线的小型化。在此基础上,分别设计了基于方形FMSIW结构的背腔矩形缝隙天线、基于HMSIW结构的双频背腔缝隙天线单元及1×2小型阵列、基于QMSIW结构的双频背腔缝隙天线,对上述三款天线单元进行仿真,天线具备高增益的特性,制作了天线实物并测试,仿真与测试结果基本吻合。然后对六边形SIW谐振腔的特性进行分析,设计仿真了基于六边形SIW结构的背腔缝隙天线单元,而后设计微带功率分配网络,实现了一款1×4小型天线阵列,仿真表明天线阵列增益性能较天线单元提升4.5d B以上。最后设计了一款微带馈电的SIW背腔缝隙阵列天线,天线的4条矩形缝隙均匀排列在腔体中心两侧,仿真结果表明该天线具有较高的增益水平。2、研究了H面喇叭天线的辐射机理,对基于SIW结构的H面喇叭天线基本模型进行了特性分析,总结了该类天线的主要缺点以及对应的解决手段,并在此基础上设计了两款基于SIW结构的H面喇叭天线。第一款天线在基本模型的基础上,通过介质加载、附加金属贴片以及加开窄缝隙的方法,改善了天线口径与空气的匹配性能以及辐射口径处电流分布不均匀的缺陷,使得天线增益性能提升2d B。第二款天线采用了介质透镜以及类光栅结构印刷过渡段的技术手段,同样解决了辐射口径的匹配性能差以及电流分布不均匀的缺陷,从而改善了天线性能。