有源相控阵雷达（Active Phased Array Radar,APAR）的独特优势在于每一个天线单元均配备有一个发射/接收组件（Transmit/Receive Module,TRM）,从而具有可靠性高、功能性强等诸多独特的优点,因此在军事航天等领域中受到越来越多的重视。正因如此,APAR在实际工况中会由于内部器件热功耗以及外部环境温度的变化产生明显的阵面热变形,进而造成雷达主瓣增益损失、副瓣电平升高和指向角度误差等电性能下降的情况。因此对有源相控阵雷达阵面热变形规律进行研究以有效降低阵面热变形对电性能的影响,是提高APAR整体性能的必要措施之一,对于提升我国雷达技术水平和增强我国军事实力具有重要意义。为了对有源相控阵雷达阵面热变形规律进行研究,本文基于自行研发设计的一台APAR实验样机为实验对象进行研究。首先对APAR实验样机的阵面热变形情况进行准确测量,进而根据实验测量数据分析雷达阵面热变形非相似性特性,通过分析结果和相关理论算法建立雷达阵面热变形预测模型,从而实现对阵面热变形的准确预测和补偿。本文的主要研究工作和成果总结如下:1)依据APAR内部器件热功耗原理,设计一台APAR实验样机,用于研究其阵面热变形规律。对一台立式数控加工中心进行改进,使其具有三坐标测量的功能,实现对雷达阵面热变形的测量。同时设计了一套温度测量系统,从而实现对雷达阵面不同位置处的温度变化和热变形情况的同步测量。考虑到加工中心内部热源、雷达模型自身发热和外部环境温度对坐标测量精度的影响,提出针对加工中心的全工作台热误差补偿技术,以提高其对雷达阵面热变形的准确测量。2)分析了影响雷达阵面热变形的不同因素,如温度、阵面尺寸和约束力等对雷达阵面热变形规律的影响。设计了正交实验研究阵面不同温度情况、阵面尺寸和约束力对雷达阵面热变形的影响,为后文中建立雷达阵面耦合预测模型提供实验数据。为了得到雷达阵面各个方向热变形和温度变化情况的准确数据,对各批次实验原始测量结果进行预处理和分析。3)研究了雷达阵面热变形的非相似性特性。论述了传统热变形计算方法在有限元分析中的应用和非相似性热变形理论基本思想。在此基础上提出了基于有限元方法的非相似性热变形计算公式,为实现雷达阵面非相似性热变形提供理论依据。并研究了不同阵面尺寸下雷达阵面的热变形情况,实现雷达阵面非相似性热变形的准确仿真。4)提出APAR阵面热变形实时补偿技术。该技术可以通过对雷达阵面温度变化的实时监测,实现对雷达阵面热变形的实时预测和补偿。在此基础上进一步建立了阵面热变形关于温度-约束力耦合模型,实现根据阵面的温度信息和约束力情况准确预测出雷达阵面的热变形情况。实验结果表明,该技术能够有效降低阵面热变形对雷达电性能的影响,从而提高雷达整体性能,具有重要的工程应用价值。