现代电子侦察、电子对抗及电磁遥感等领域对电磁波极化信息获取的纯度提出了越来越高的要求。天线极化规律的准确表征与分析,对提高发射、接收天线的极化纯度、削弱交叉极化的干扰具有重要意义。然而,天线在加工、安装及服役阶段会引入各种类型误差,严重恶化了天线的极化性能。本文分析了共形微带天线加工制造、安装、服役过程中误差的来源,对误差进行多尺度划分。利用紧密堆积雪球模型,建立包含铜箔表面粗糙度的小尺度误差模型,采用多模理论实现小尺度误差对微带天线极化性能的影响分析。针对安装、服役过程中天线受载体形状的影响,建立不同曲率下单元的中尺度误差模型及阵列的大尺度误差模型,分析中大尺度误差对共形天线阵列极化的影响。最后综合小、中、大尺度误差,分析多尺度误差对天线极化性能的影响规律,并探究不同尺度误差的影响程度。该分析方法对往后天线设计提供指导,从本质上降低交叉极化产生的概率,提高极化纯度。小尺度误差为天线加工制造过程中产生的随机误差,包括铜箔表面的粗糙度误差、贴片的线宽精度误差、介质基板的厚度误差。在表面粗糙度建模时,利用周期性函数表面、高斯表面、半球表面及紧密堆积雪球模型表面来等效粗糙表面,最后选用精度高、求解计算快的紧密堆积雪球模型表面。通过波动方程求解粗糙电磁边界,分析微带天线的内部场及侧面的磁流分布,由多模理论表征粗糙表面微带天线的辐射方向图,建立小尺度误差模型。中尺度误差为天线在安装过程中,因载体形状不规则致使天线发生不同程度的翘曲变形,进而使天线的辐射性能与设计值存在偏差。考虑天线在安装过程中,贴片会随载体发生不同程度弯曲。根据载体的形状误差求解出天线变形量,修正结构参数,进而补偿了安装误差引起的电性能损失。大尺度误差为天线服役期间,载体变形引起的阵元位置偏移及指向偏转误差。通过分析位置偏移量进行坐标旋转变换修正单元指向,将误差的影响引入方向图的幅度与相位中,从而建立大尺度误差模型。综合不同尺度误差,建立多尺度误差机电耦合模型分析多尺度误差对共形微带天线阵列极化特性的影响。最后以2X4的共形微带天线阵列为研究对象,分析各种尺度误差分别对天线极化性能的影响。将仿真结果与理论计算进行对比,验证了多尺度误差机电耦合模型分析天线极化性能的准确性。结果表明:大尺度误差和中尺度误差的影响较严重,占影响率的90%,小尺度误差对天线极化性能的影响较小。