阵列天线综合是一个非常复杂的非线性问题,目前采用的算法是多种多样的。泰勒综合法、贝利斯综合法和契比雪夫综合法等传统解析方法可以解决一些波束形状和阵元排列形式简单的阵列天线问题,对一些复杂问题却无能为力。随着计算机技术的发展,人们将智能优化算法和快速迭代算法应用到阵列天线综合当中。智能优化方法能够解决一些限制条件非常严格的阵列,具有很强的全局搜索性和稳健性,但智能优化算法收敛速度慢,运算时间长,不能解决大型阵列天线的综合问题。快速迭代算法能够解决大型阵列天线的综合问题,但要求对初始值的选择非常严格,而且容易陷入局部最优值。本文分别对非均匀阵列天线、双频共享孔径阵列天线、基于子阵的阵列天线和单脉冲阵列天线的子阵列划分等热点问题进行研究。非均匀阵列天线对相邻阵列单元间距有着非常严格的要求,一般采用智能优化算法对阵列单元位置进行优化。针对现有的非均匀阵列天线综合方法算法设计复杂以及优化效果差的缺点,本文采用入侵杂草算法对非均匀阵列天线进行综合,主要对对称直线阵列天线、对称矩形平面阵列天线和同心圆环平面阵列天线的阵元位置进行优化,推导得到了满足间距约束要求的阵元位置公式,以方向图最高旁瓣电平为适应度函数,优化后的阵元位置满足预先设置的间距约束条件,方向图的最高旁瓣电平也有了一定程度的降低。本文提出的方法不但能够降低非均匀阵列天线算法复杂程度,而且能够很好地限制阵列天线的孔径尺寸和最大阵元数目。双频共享孔径阵列天线综合是一个更为复杂的非线性优化问题,属于不同子阵列的阵列单元有着更为严格的间距约束要求。本文对直线和平面共享孔径阵列天线进行综合,推导得到了同时满足多个约束条件的阵元位置公式,以两个子阵列方向图的最高旁瓣电平为适应度函数,利用入侵杂草算法对两个子阵列的阵列单元位置进行优化,优化后两个子阵列的阵列单元位置满足所有的最小阵元间距约束条件。本文提出的方法能够实现大频率间隔情况下双频共享孔径阵列天线的设计。非线性最小二乘法是一种快速迭代算法,能够解决一些方向图形式复杂和阵元数目较多的阵列天线综合问题。本文首先利用非线性最小二乘法对直线多子孔径阵列天线进行综合,将阵列天线划分为多个子阵列,每个子阵列可以产生不同的方向图。然后利用相同的方法对星载阵列天线中常用到的同心圆环和六边形阵列天线进行综合,将阵列天线划分为若干子阵列,每个子阵列具有相同的激励幅度权值,在尽量逼近期望方向图的同时,降低了算法的复杂程度以及阵列天线的制造成本。基于单脉冲阵列天线的和差方向图综合是阵列天线综合的一个重要研究内容。本文对直线和平面单脉冲阵列天线和差方向图进行综合,将阵列天线划分为多个子阵列,每个子阵列具有相同的激励权值。对于直线阵列天线,在确定总的阵元数目和子阵个数的情况下,将每个子阵列的阵元数目和权值作为优化变量,与其他方法相比,该方法具有更少的优化变量个数,因此具有更快的收敛速度。对于平面单脉冲阵列天线问题,采用权值逼近和方向图逼近相结合的策略,以得到性能更好的和差方向图。