随着信息技术的不断发展,频率使用正在逐步往高频端演化。基片集成波导作为一种重要的传输线形式,在高频段具有较低插损、易于集成、重量轻、加工成本低等优势,所以得到了广泛应用。科研人员在基于基片集成结构的互连设计方面已经做了大量的研究工作,但这些工作主要是围绕在二维平面结构方面开展。随着对应用场景的不断开发,需要对不同的基片集成三维互连结构进行相关的研究,以满足不同的设计需求和应用背景。在实际应用过程中,很多场景需要实现基片集成结构的旋转效果,比如在极化重构或波束扫描天线领域,通过旋转天线相对位置,可获得不同极化模式和波束指向。本文分别基于磁流环和电流元激励原理,设计了两类具有不同拓扑形式的基片集成三维旋转互连结构,实现了输入基片集成波导与输出基片集成波导之间的相互旋转,可用于设计旋转天线、波束扫描天线等。多波束天线在现代通信领域内得到了广泛的应用,可改善系统的通信质量,在雷达领域也有着重要的应用价值,可实现多目标跟踪。二维多波束天线的波束扫描能力大于一维多波束天线,所以应用价值更大、范围更广。在高频段的多波束天线设计中,基片集成波导已经获得的了广泛的关注,但二维基片集成多波束天线实现困难,且难以扩大规模。本文提出了一种基片集成波导扭关节,可实现三维互连,基于此实现了具有较强拓展性的基片集成二维波束成形网络,并用于搭建具备二维扫描能力的多波束天线。