干涉式综合孔径微波辐射计发展于上世纪80年代,主要被应用在深空探测、地球遥感等领域中,这些应用都要求辐射计具备很好的分辨率、灵敏度等探测性能,而天线阵列则对这些探测性能的提高起着关键作用。目前,主要的天线阵列类型有U、Y、十字型阵等,但它们均存在一定程度上的基线冗余,这不利于辐射计对目标物体的探测成像,因此,另一种天线阵列类型——圆环阵被提出和研究。圆环阵可以实现基线零冗余特性,但由于其不均匀的频率域采样点分布,使阵列方向图具有较高的峰值旁瓣,进而使得辐射计系统对于外界干扰的抑制能力也随之降低。因此,本论文在圆环阵结构的基础上进一步提出了新型同心圆环的几何结构进行阵列设计来改善上述问题。本论文首先阐述了综合孔径辐射计系统中圆环型天线阵列的主要参数以及阵列参数对辐射计系统性能的影响因素。然后对圆环型阵列存在的峰值旁瓣较高及少量基线冗余的问题提出了新型同心圆环阵进行改善;分析了同心圆环阵的阵列结构特点;采用适应于低维度且收敛速度快、精确度高的ICPSO算法进行同心圆环阵的优化设计;设计了对同心圆环阵进行优化的目标函数和具体而详尽的优化方案。最后,分别从图像域和数值域的角度编写代码,对同心圆环阵的优化方案给出仿真结果及分析,并且将同心圆环阵与一个环构成的圆环阵作比较分析,证明了同心圆环这种阵列设计及优化方案具有一定的可行性和有效性。本论文为辐射计系统中天线阵列的优化设计研究提高了新的研究思路和参考价值。