在无线通信等领域,为了使天线系统具有较高的增益,或得到特定的方向图辐射特性,往往需要通过阵列天线来实现。由于余割平方波束可以使得在距离天线不同远近的地方具有相同的辐射功率,故广泛应用于个人移动通信系统的基站中。本文主要采用粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）来综合直线阵的赋形方向图,得到低起伏度低副瓣的余割方方向图。首先介绍阵列天线分析的基础理论,对半波长间距的直线阵,根据方向系数（D）的定义,推导出赋形方向图的D计算公式,进而推出了赋形方向图的口径效率（ηa）计算公式。对于传统综合方法,给出泰勒（Taylor）综合法和伍德沃德-劳森（Woodward-Lawson）抽样法（以下简称Woodward法）,分别综合笔形波束和余割平方波束。Woodward法计算的方向图是实数,结果唯一,具有确定的零点。对于智能优化算法,详细介绍了 PSO算法的原理、步骤、相关参数的设置等,通过四种测试函数对算法的正确性进行检验。用PSO算法综合Taylor方向图,将算法的结果和Taylor综合法的结果相比较,验证了 PSO算法用于天线阵方向图综合领域的正确性和有效性。然后用PSO算法对直线阵的阵因子综合余割方方向图。适应度值采用Two masks方法确定,将综合结果与Woodward法结果对比,可知算法可约束方向图赋形区波纹起伏度（δA）及副瓣电平（Sidelobe Level,SLL）等参数,得到δA、SLL更低的方向图,但副瓣区域有零点填充现象。为了改善算法所得方向图的零深,提出一种用PSO结合谢昆诺夫单位圆综合方向图的移动根法,通过移动根的位置,综合了具有确定零点的余割方方向图。在对方向图综合的过程中,发现有多组激励皆可满足目标方向图要求,为了对方向图的多解情况进行讨论,在Twomasks方法的基础上对最大值波束指向、极小值数目、SLL及δA等细节进行约束,使综合后的方向图形状基本一致。基于该方法分别综合了SLL=-20dB、SLL=-25dB、SLL=-30dB的等副瓣方向图以及双等副瓣方向图,均有16组激励可实现相同的余割方方向图,分别计算激励对应的ηa和动态范围比（Dynamic Range Ratio,DRR）。在SLL相同时,ηa近似相等,DRR在3～7倍中变化;随着SLL的降低,ηa降低,DRR增大;双等副瓣方向图（SLL=-25dB、-30dB）的ηa和DRR介于等副瓣方向图SLL=-25dB和SLL=-30dB的结果之间。最后研究考虑互耦的余割方方向图仿真。选用磁电偶极子作为阵元,排16元直线阵仿真。得到等幅同相激励的结果,仿真的副瓣电平和理论值接近。将SLL=-25dB的等副瓣激励组合及双等副瓣的激励组合代入天线阵中仿真,仿真方向图和阵因子相比,赋形区形状有所下滑,SLL升高。在算法中代入孤立单元的方向图作为单元因子,发现仿真方向图与目标方向图赋形区形状有所改善,但仍存在SLL升高的问题。随后提取全部阵元的单元因子进行计算,得到的仿真方向图与目标方向图形状基本吻合。为了简化计算,又提出一种基于孤立单元方向图的互耦补偿法,通过补偿激励的方式,使仿真后的方向图接近目标方向图,第一次补偿后,赋形区形状基本一致,SLL升高,第二次补偿后方向图形状基本吻合。