波导缝隙天线以其结构简单紧凑、可靠性高、口径面场分布易控制等优点,成为当今车载、机载和舰载雷达系统中最常用的天线形式之一。毫米波天线具有高增益、窄波束、小尺寸,满足现代雷达对于高灵敏度、高分辨率以及小型化的需求。因此,对W波段波导缝隙阵列天线的研究具有非常重要的工程实用价值。本文立足于国内现有技术条件,为研制具有高增益、窄波束、低副瓣和频率扫描特性的波导缝隙天线,采用泰勒综合法和行波阵列结构,,设计并加工了 W波段76个缝隙单元的非谐振式波导缝隙阵列天线。在天线设计过程中,首先,基于泰勒分布和功率传输法理论基础,利用MATLAB软件完成了缝隙电流激励幅度和归一化电导值的计算。其次,为确定电导值与缝隙尺寸的关系,本文在传统实验法的基础上,结合三维电磁仿真软件HFSS,在充分考虑缝隙之间互耦的情况下,完成了"归一化电导值—缝隙倾角—切入深度"函数的提取。在提取过程中,对W波段关键设计参量辐射面波导壁厚进行了分析,阐明了这一变量对天线效率、加工和设计难度的影响。最后,通过HFSS提取天线口径面上场强分布,并与解析计算结果进行比对,进而优化缝隙尺寸以获取最终的加工尺寸。为了满足实际工程应用的要求,本文在充分调研国内现有工艺水平的基础上,针对缝隙间距、缝隙倾角等关键设计参量进行了容差分析。分析结果表明该天线结构具有良好的鲁棒性。在此基础上,加工并测试了四副波导缝隙天线。测试结果表明,天线增益优于23dBi,E面半功率波束宽度为1.2°±0.04°,3dB波束扫描角度大于5°,副瓣电平低于-20dB,输入电压驻波比小于1.3。最后本文结合实际应用需求,以波导缝隙天线为馈源,研制了一款椭圆柱面反射面天线。该天线在方位面采用机械扫描,俯仰面采用频率扫描。实测结果表明,该反射面天线的增益优于44dBi,E面与H面半功率波束宽度分别为1.2°±0.04°和0.4°±0.02°。