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隐身技术在现代电子战中占有十分重要的地位,得到了越来越多的国家的重视和发展。随着外形隐身技术的发展和新型材料的应用,目标自身的雷达散射截面(RCS)已经非常小,因而阵列天线已经成为其所搭载的低可见平台RCS的主要贡献者。复杂服役环境引起的结构变形会使得阵列天线辐射性能恶化同时也会极大的影响阵列天线的散射性能,然而阵列天线RCS计算复杂,同时结构变形对散射性能的影响难以预估和计算,且国内外鲜有研究。因此,对阵列天线结构位移场与其RCS之间耦合关系的研究将变得非常重要。基于此,本文深入研究了阵列天线结构位移场与其电磁散射场之间的耦合关系,分析了结构变形对阵列天线散射性能的影响。同时,结合阵列天线辐射场性能,研究了阵列天线辐射和散射综合方法。本文的主要内容如下:(1)在不考虑阵列天线单元之间的互耦效应和边缘效应的情况下,从相位误差分析的角度出发,建立了阵列天线结构位移场与RCS耦合模型(SD-RCS)。通过将SD-RCS耦合模型计算结果和电磁分析软件FEKO实体建模仿真的结果进行比较,验证了耦合模型的准确性和有效性。并结合SD-RCS耦合模型,针对工程中阵列天线阵面变形常出现的马鞍面变形,分析了结构变形对于阵列天线散射性能的影响。仿真结果表明,随着阵面马鞍面变形的增大,阵列天线辐射性能下降而散射性能有所改善,当阵面最大变形maxz>λ/4时阵列天线增益下降明显,同时RCS缩减明显。(2)针对结构变形会使得阵列天线辐射性能下降的同时可以在一定程度上改善其散射性能这一特点,基于SD-RCS耦合模型,提出了阵列天线辐射性能和散射性能综合优化方法。并结合粒子群优化算法(PSO),通过优化阵列天线中天线单元的安装高度,实现阵列天线辐射和散射性能综合最优。仿真实例表明,对于7×7面阵在增益损失1.29dB满足其辐射性能的前提下,其RCS缩减量可达到20.06dBsm,极大改善了阵列天线的散射性能。(3)针对倾斜安装时阵列天线散射主瓣偏离最大方向,副瓣成为阵列天线被探测的最大威胁,以及低副瓣对阵列天线辐射性能的重要性,同时考虑到以往实现辐射场低副瓣的方法中,幅度加权和相位加权在实现散射场低副瓣时效果甚微,以及密度加权中不等间距阵的不足,基于SD-RCS耦合模型,提出了通过密度加权中的稀疏阵同时实现辐射场和散射场低副瓣的方法。并结合遗传算法(GA),通过优化阵列天线单元排布,得到同时实现辐射场和散射场低副瓣的最优稀疏阵。仿真实例表明,对于单元间距为0.5λ,口径为10λ的等间距矩形栅格圆口阵,通过本文方法使得辐射场E面MSL为-24.98dB的同时RCS方向图MSL均小于-25dBsm,同时实现了阵列天线辐射场和散射场的低副瓣。