蒙皮天线是一种将射频元件和传感元件高度融合并嵌入到各类平台蒙皮结构中的高密度有源相控阵天线。它既具有结构承载功能,也具有电磁波收发功能,通常安装在飞机、军舰和装甲车辆的结构表面。在服役环境中由于一些不可抗力的因素,比如风雪,振动和外力冲击,都会导致天线阵面发生变形,进而导致蒙皮天线的电性能严重恶化。为了解决这一问题,本文提出一种嵌入光纤光栅(FBG)的蒙皮天线,它既可以作为承载的机械结构,也可以作为收发电磁波的天线,同时在服役状态下还具有形变感知与自适应电补偿功能。电补偿功能以天线阵面的形变感知功能为基础,可以解决天线阵面变形而导致的电性能恶化问题。因此本文重点研究天线阵面的形变感知功能,其中包括传感器优化布局方法和结构形变重构方法,具体工作如下:1.提出了一种嵌入FBG的蒙皮天线结构。介绍了蒙皮天线的结构组成和工作原理。基于模态法中的应变-位移转换关系,推导了测量应变与相位补偿值之间的耦合关系式。基于该耦合关系式,根据天线阵面测量应变自适应调整各天线单元的激励电流相位,使变形后蒙皮天线的辐射方向图恢复到理想工作状态。2.提出了一种基于模态法重构的序列应变传感器布局方法。在该方法中,第一步,基于聚类准则确定初始传感器布局位置。第二步,以重构误差最小为目标,以传感器位置的空间相关度为约束,从剩余的候选位置集合中逐个选取新的位置添加到传感器位置集合中,逐步优化至所需传感器数目。将所提方法应用于某相控阵实验平台和蒙皮天线模型进行仿真试验并对比EEM方法和CNM方法,结果表明,在保证重构精度的基础上,所提方法不仅拥有更高的计算效率,降低了传感器信息冗余性,而且解决了传感器位置局部聚集的问题。3.提出了一种基于模态-迁移学习的形变重构方法。该混合方法相较于模态法重构降低了仿真模型与实物模型间存在的模型误差以及测量环境带来的测量误差对重构精度的影响。所提方法经过仿射变换初步缩小仿真模型与实验模型的差距,然后通过自适应加权算法和ELM模型获得天线样件的形变伪预测模型,根据伪预测模型和仿真模型之间的误差构造误差修正模型,最后结合模态法重构方程建立混合法形变重构方程。利用混合法方程进行形变重构实验并与模态法方程进行对比,重构结果表明所提方法重构位移更接近真实形变位移,其重构精度更高,验证了所提方法对修正模型误差的有效性。4.研究了嵌入FBG的蒙皮天线样件的制作方法。设计了蒙皮天线的动态形变重构实验系统和电补偿系统,并对天线样件的形变感知功能和自适应电补偿功能进行实验验证。实验结果验证了本文所提传感器布局方法和形变重构方法的有效性,结论表明嵌入FBG的蒙皮天线具有自适应电补偿功能。