空间电磁场是指分布于空间中且忽略时间因子后的稳态或准稳态电磁场。传统的空间电磁场分布调控侧重于远场区的波束方向图赋形。然而随着电磁理论与技术的不断发展,以局域微波热疗、近场成像、近场无线输能等为代表的应用场景,不再侧重对角度域波束进行控制,而是希望在任意给定目标区域内对电磁场的空间分布进行精细化调控,从而更为准确地实现能量传递或信息获取。尽管目前已经有诸如近场聚焦、平面波综合等专门类型的电磁场赋形技术,但关于通用的空间电磁场赋形调控方法的研究还较少,尤其是在通用解析赋形方法、复杂环境条件下赋形以及矢量电磁场赋形等方面还存在不足。面对现有研究存在的以上问题,本文对空间电磁场赋形调控的基础理论与关键技术展开了研究,主要工作与贡献如下:一、对空间电磁场赋形调控的基础理论进行了推导与总结。从基本电磁原理出发,分别建立了目标场信息模型与矢量辐射源信息模型。在此基础上,建立起电磁场赋形问题的一般求解模型,为由场到源的求解提供了理论支撑。同时,针对不同类型目标场建立了量化评价指标,从而便于不同赋形方法之间的比较和分析。二、提出一种基于角谱投影机制的电磁场赋形通用解析方法。从空间场变换和采样策略两个方面对角谱投影的基本原理进行说明,并提出一种基于单元远场角谱投影的阵列设计及其激励计算方法。分别设计出半圆环阵列与伞形阵列,并在一维和二维空间中成功产生了多种不同类型的赋形场。针对单元远场方法存在的投影误差和阵列口径大等问题,进一步提出一种基于周期阵列近场角谱重构与投影的电磁场赋形方法。该方法在一定程度上克服了单元远场投影方法的缺点,并具有良好的赋形精度和更为普遍的适用性。对该方法中周期阵列的设计准则进行了详细分析,给出了阵列单元位置、阵元间距、阵元数量等关键参数的解析条件,从而指导赋形阵列的构造。基于该方法成功实现了多种一维与二维赋形场的产生,包括具有复杂图案的赋形场。三、提出了基于中介目标优化的电磁场赋形方法和基于降维优化思想的赋形方法,解决了复杂环境条件下电磁场的高效优化赋形问题。首先对于中介目标优化方法,其基本思想是通过在目标场函数空间构造一组标准正交中介场来作为中间优化目标,并以该优化重构场为基本场,通过加权叠加来实现目标赋形场的生成。分别在自由空间、非均匀介质环境及复杂散射环境条件下实现了多种不同目标场的赋形。在此基础上,进一步将中介目标思想扩展至特定目标的优化自变量域,如低副瓣平顶型目标场、均匀平面波场等。通过构造具有少量参变量的中介函数,实现了优化自变量搜索空间的降维处理。然后分别以平顶均匀场和远场平顶波束为例,构造了具有低副瓣和低纹波系数的平滑参考模板来作为中介目标函数,并分别在均匀阵列和非均匀阵列条件下,实现了低副瓣和低纹波系数的电磁场赋形。同时,将该方法与传统凸优化方法进行了对比。结果表明,所提出的降维优化算法在不同阵元数量条件下均有着更高的计算效率,且有着良好的计算时间稳定性。总体来看,所提出的两种优化方法本质上均是通过对目标域的改造来实现大计算量过程与迭代过程的解耦,进而通过预优化和预计算来降低迭代优化过程中的计算负担。四、提出了一种基于表面电流分布优化的矢量电磁场赋形方法,实现了电磁场的多矢量独立赋形调控。该方法通过直接求解辐射源的最优表面电流分布,并基于等效电流的场积分方程来实现空间任一位置的电磁矢量控制。利用电流基函数对任意辐射体表面电流分布进行离散化表达,推导了基于凸优化的直接电流优化方法。在此基础上,进一步提出一种基于广义特征模理论的模式电流优化方法,该方法能够将原直接优化问题转变为对特征模式电流系数的优化问题,从而避免了超大规模的优化计算。通过对如二维理想导体（Perfect Electric Conductor,PEC）板、三维球形PEC表面等连续结构体的表面电流进行广义特征模优化,实现了不同矢量目标场的优化赋形。为了进一步降低模式电流数量,提出了基于离散结构体的表面电流优化方法,并基于周期PEC板阵列实现了一种复杂矢量目标电磁场的赋形。