随着5G技术、大数据处理、物联网等技术的发展,其对阵列天线方向图提出了很多新的要求。传统阵列天线设计是通过调节阵列单元激励幅度、相位、单元数目和单元间距,从而改变阵列天线辐射特性,满足工程需要。然而上述影响天线赋形的四个主要因素是多变的、非线性的,很难用传统的数学综合方法对天线辐射方向图的影响进行精确描述。鉴于此,一些智能优化算法如遗传算法、蚁群寻优算法、蜂群算法等被广泛应用于阵列天线优化设计,用以弥补传统数学综合方法的缺陷。水循环算法（WCA）起步较晚,目前在阵列天线领域应用不多,但水循环算法在其它工程领域的应用却取得了很好的成效。本文将水循环算法应用到阵列天线方向图综合,并将其嵌入到四川中测微格科技有限公司开发的软件之中。主要针对相控阵天线设计向导开展研究工作,该软件能有效解决商用CAD软件无法进行参数化、大规模样本并行优化工作等问题,同时也能帮助用户显著提高设计效率、减轻工作负担、提升设计性能指标,具体工作如下:（1）测试了工程实践中具有代表性的传统切比雪夫综合法、傅利叶综合法,泰勒综合法,介绍了遗传算法和水循环算法的原理、过程、步骤等,与遗传算法相比,水循环算法收敛速度更快、优化时间短。（2）将水循环算法运用到阵列天线方向图综合之中,通过切比雪夫型、傅里叶型方向图综合、HFSS中对偶极子天线组阵测试、平面阵方向图综合测试发现水循环算法都能得到最优解,说明水循环算法可以应用到天线方向图综合问题上。与上述方法相比,水循环算法的收敛速度、精度、优化时间都更理想。（3）最终将经过测试后的水循环算法、遗传算法作为天线设计向导中单元天线电磁仿真优化、相控阵天线电磁仿真优化备选算法,同时将几大传统阵列综合方法、阵栅格拓扑类型、单元天线类型等作为选项应用到设计向导中,供用户自行构造不同形式的阵列天线。