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低旁瓣已成为阵列天线重要技术指标之一，研究阵列天线旁瓣抑制方法有重要的实际意义。在雷达或卫星通信中，低旁瓣可以克服杂波干扰，还可以降低被敌方发现的概率。低旁瓣也可降低不同用户间的多址干扰和误码率，提升通信系统性能。此外，由于杂波的干扰，需要阵列天线方向图在某些干扰方向上自适应形成零点或降低干扰方向的旁瓣，以抑制干扰信号。唯相波束形成方法有较好的效果且工程实现简单因而有着重要的研究价值。本文的主要工作总结如下: (1)分析了三种传统的阵列天线旁瓣抑制方法:切比雪夫综合、泰勒综合以及基于傅里叶变换的波束赋形。针对均匀线阵，推导了这三种方法的阵列系数的计算公式;针对均匀矩形面阵，提出了两种切比雪夫阵列系数近似计算公式，并给出了均匀矩形面阵切比雪夫系数的标准计算公式。 (2)研究了遗传算法和粒子群算法两种智能优化算法在阵列天线唯相波束形成中的应用。针对这两种智能算法存在的收敛速度慢且易陷入局部最优等问题，对传统遗传算法的选择操作、交叉操作和变异操作进行了改进，对基本粒子群算法的改进包括:引入变异算子、加速度因子改进、K分粒子群以及混合智能算法，仿真验证了改进策略的有效性。分别用改进的遗传算法和粒子群算法对星载4×4面阵进行低副瓣优化，对旁瓣的抑制可达3dB。 (3)研究了一种方向图自适应零点控制算法，即小相位扰动法，推导了均匀线阵和均匀矩形面阵的小相位扰动相关公式以及扰动相位的计算方法，分析了该算法的局限性。分别对20阵元均匀线阵和4×4均匀面阵进行仿真，实现了对阵列方向图的零点控制或局部旁瓣抑制。 (4)给出了4×4星载相控阵天线的设计方案和技术指标，以及星载相控阵天线的工程实现方法。结合阵元实际本征激励方向图进行仿真，并与实际暗场测试结果对比，对误差进行了分析。最后用各阵元实际的本征激励方向图，采用改进粒子群算法对天线旁瓣高度进行优化，使旁瓣高度降低约3.3dB，旁瓣抑制度增加2.5dB。