隐身技术在当今复杂电磁环境下的战争中占有重要的地位,尤其是隐身平台等的隐身性能直接决定了其在战场上的生存和突防能力。电子设备是现代作战平台的重要组成部分,而其中天线的散射特性更是制约整个系统电磁隐身性能的瓶颈因素。天线的RCS控制涉及电磁计算、电磁材料、加工工艺、电磁测量等多个领域,研制具有良好辐射和散射特性的天线具有重要的意义。本文重点研究了天线的散射机理及RCS控制技术,所取得的成果可概括为：1.研究了天线散射的基本理论,结合发射天线和接收天线给出了散射目标天线的时域和频域散射机理,从时域和频域两种角度分离了天线的结构模式项散射场和天线模式项散射场。对阵列天线的散射特性进行了分析,分析过程中包含了阵元间的耦合,简化了阵列天线散射的分析与设计。2.以超宽带平面单极子天线为例,研究了超宽带天线的散射机理,提出了三种减缩平面单极子超宽带天线RCS的方法,分别是减小覆盖面积、半超宽带天线设计以及交叉学科设计。利用上述方法设计了三组天线样机,天线辐射和散射特性的测试与仿真结果表明,以上三种方法设计出的天线除满足良好的超宽带辐射特性外,更具有低RCS特性。3.将仿生学的概念引入到天线工程设计,尤其是低RCS天线的设计。通过昆虫触角、向日葵等模型共设计了五款仿生天线,设计的仿生天线在指定的条件下均具有优异的表现。其中昆虫触角天线、扇形天线、向日葵天线的设计证实了仿生概念在天线RCS减缩技术中的应用,章鱼形和水波纹形天线的设计证实了仿生概念在其它天线设计技术中的应用。4.根据仿生学的概念,仿照植物互生叶片的排序方式设计了仿生频率选择表面,实验结果证明了仿生学在频率选择表面设计中的应用价值。将该频率选择表面应用于天线反射板的设计中,设计了低RCS阵列天线,仿真和测试结果表明设计天线具有与金属反射板天线类似的辐射特性,同时亦具有较低的RCS。5.研究了矩形腔体的散射机理和RCS减缩技术。通过锯齿化处理、内壁倾斜和棱边倒角处理等方法降低了矩形腔体整体的RCS。将微带天线加载到设计的低RCS腔体中,通过对设计天线和参考天线的仿真对比,验证了设计天线的辐射和散射特性,说明了该腔体在低RCS天线设计中的应用价值。6.研究了阵列天线单元间耦合与天线散射的关系,利用S参数网络法降低了二元阵列天线单元间的耦合,设计了低耦合二元阵列天线,并对设计天线和参考天线的辐射散射特性进行了仿真和测试。7.研究了双圆曲面圆柱形腔体和小型圆极化微带天线的散射特性,设计了低RCS圆极化微带阵列天线,实验结果表明在保证天线辐射性能的前提下,设计天线的RCS得到了很好的控制。