本发明公开了一种基片集成差分双极化介质谐振器天线，包括顶层金属结构、上层介质结构、中间层金属结构、下层介质结构以及底层金属结构。顶层金属结构、上层介质结构和中间层金属结构构成一个田字型基片集成背腔介质谐振器。底层金属结构与中间层金属结构、下层介质结构构成一对水平方向微带馈线和一对垂直方向微带馈线，分别对应一对差分端口。具有TEx111模和TEy111模的田字型基片集成背腔介质谐振器结合微带耦合馈电形成宽带、低剖面的基片集成差分双极化介质谐振器天线，便于与其它电路集成。上层介质结构的金属化通孔与顶层金属结构和中间层金属结构相连，形成环型背腔结构，保证了天线基片集成的可实现性，同时提高了天线增益。