三坐标雷达体积小、重量轻、结构简单、体制灵活多样,在现代高技术战争中发挥着重要的作用。天线作为雷达的重要组成部分,要保证在恶劣工况下能安全工作并满足天线电性能指标,离不开合理的电磁设计和机械结构设计,因为两者是相互耦合的。平面阵列天线的结构设计主要在于天线框架的结构设计,在给定天线阵面的平面度要求后,如何合理设计天线框架就成为结构设计人员需要解决的问题。对舰载雷达而言,结构设计过程中,必须对天线结构进行静力学及动力学仿真,选用合理的结构形式,确保天线正常工作。本文对某型号雷达天线系统的结构设计进行了介绍,建立了有限元模型,在两种工况下进行了静力学分析,并对两种工况下的静力学分析结果进行了讨论,得出了天线阵面在45m/s的风速作用下能够正常旋转工作、在60m/s风速作用下结构不发生破坏的结论,满足了总体的指标要求。天线阵面实际工作中,结构除了受到静载荷作用,还会受到动态载荷的作用,为了模拟结构在动载荷作用下的安全可靠性,本文还进行了模态分析、频率响应分析(即正弦振动分析)和随机振动分析,分别模拟动载荷对天线阵面结构的影响,分析结果证明天线阵面固有频率值不小于40Hz,并且前十阶固有频率均不会与使用环境中的实际激励频率发生共振,可以在动载荷条件下满足总体的指标要求。面阵相控阵天线系统中阵面上辐射单元的位置误差对其电性能存在影响,为了验证天线阵面的结构合理可行,本文还对天线进行了方向图测试,通过对比理论设计仿真的方向图、含阵面结构仿真误差的方向图及天线实测方向图数据可知,含阵面结构变形的方向图与天线实测方向图数据相符,天线阵面结构设计满足了电气设计的要求,从而证明天线结构合理、可靠性满足电气要求。本课题运用机电一体化思想设计的天线阵面,通过进行静力学、动力学分析,并生产天线实物进行电气性能测试,验证了天线结构的刚度和强度满足了系统要求,本文所提出的天线结构形式可以满足电气性能的要求,并且经济性高、工艺可行性高,适合工程实践。