极化方式作为天线重要的性能指标,通常是现代无线通讯中必须要考虑的主要因素之一。随着无线通讯技术的不断发展,有限的电磁频谱资源变得越发拥挤,阵列综合时考虑极化不仅可以有更高的自由度,而且还可以通过改变极化实现频谱复用。本文的主要工作是利用已有的随机优化算法,如二进制遗传算法、动态差分进化算法等,综合偶极子阵列和线极化可重构阵列,获得想要的方向图特性。本文首先对国内外阵列综合背景作了简要介绍,介绍了单个天线的局限性,阵列天线相比于单个天线的优点(包括窄波束、高增益、方向性强和可扫描等特性);然后介绍了一些阵列综合的主要方法,以及国内外的研究背景,并对利用阵元旋转综合方向图的相关文献做了简要概述。其次,本文提出了一种利用二进制遗传算法选择偶极子的阵列综合方法。我们首先假设在每个阵元位置上都预先放置了几个偶极子天线,这几个偶极子天线具有不同摆放角度,每两个偶极子之间的夹角固定。通过运用二进制遗传算法从每个阵元位置上选择一个偶极子,来优化综合出具有低副瓣及低交叉极化的阵列方向图。这种方法相比于偶极子旋转综合的方法来说,在保持相同的优化效果的同时,具有更高的效率。然后,本文提出一种利用动态差分进化算法来优化偶极子阵列中每个单元的旋转角以及馈电相位,实现阵列方向图赋形的方法。相比于唯相位优化方法来说,该方法具有更高的自由度,能得到更好的方向图性能。同时该方法避免了传统幅相优化中的幅度调制,因为幅度调制需要设计不等功率功分器,而优化偶极子的旋转角和相位角则避免了不等功分器的设计,简化了馈电网络的复杂度。最后,本文在一种多线极化可重构天线单元的基础上,对其结构进行了改进。该单元天线原本是一个四线极化圆形贴片天线,极化方向角分别是22.5度、67.5度、112.5度和157.5度。由于极化角度数量的限制,该单元天线无法有效地应用于极化可重构阵列综合中。因此,我们在不改变天线其它性能的基础上,对该单元天线进行了改进,设计出一个七线极化可重构天线,改进后的天线极化方向变成从-45度到225度,每隔45度一个极化状态。仿真和测试结果显示该七极化可重构单元具有较好的性能。随后,该单元被应用于16元线极化可重构线阵综合中。在综合中,对于每个极化可重构单元,利用二进制遗传算法选择出合适的极化状态,使得阵列方向图具有比较低的副瓣电平和交叉极化电平。HFSS全波仿真的结果验证了该综合方法的可行性和有效性。极化可重构阵列天线在实际应用中,尤其是共形阵列综合中有广阔的应用前景。它不仅能避免传统阵列幅度调制导致的馈电网络复杂化,同时可以使得阵列具有调节极化的能力。在雷达与电子对抗领域,具备极化调节能力的主动雷达具有更高的目标探测概率和跟踪能力、更强的目标散射特性普适性、更好的抗敌方电子系统干扰和截获能力等诸多优点。