在科技高度发达的当今社会,天线作为无线通信终端的重要组成部分,其研究备受学者瞩目。随着科学技术的发展,单个的天线已经不能满足实际工程的需求,因此很多工程开始选择使用阵列天线。虽然阵列天线的辐射特性优于单个天线,但是也存在阵元数目多,尺寸大和成本高等缺点。如何在阵列天线的辐射特性不受影响的情况下,减少阵元数目,节约工程成本,是阵列天线设计所面临的一项挑战。阵列天线的稀布优化是近年来的研究热点。该技术在减少阵元数目的同时,可以重新规划阵列中阵元的排布。阵列稀布优化的方法多种多样,有传统的基于种群的迭代算法,也有新进研究的矩阵束及其改进算法。这些稀布优化方法,都可以减少阵元数目,节约阵列设计成本。论文主要内容和创新之处体现在:首先,介绍了遗传算法和粒子群算法的基本原理,简述了这两种传统算法的寻优过程,并对均匀线阵进行稀布优化。针对传统算法的不足,将一种非线性降维思想引入算法中,对降维思想的原理和降维过程进行阐述,并使用测试函数验证降维思想的可行性。用结合降维思想的传统算法对均匀线阵进行稀布优化,对比引入降维策略前后算法的优化性能。其次,介绍了矩阵束算法及其改进算法的基本原理。用结合降维思想的传统算法和矩阵束算法对均匀线阵进行稀布优化,对稀布阵方向图与期望方向图拟合程度、运算时间、阵元位置等进行比较,判断算法优化性能优劣。使用矩阵束算法及其改进算法对均匀线阵进行稀布优化,比较上述几种优化结果,可得出优化性能最佳的算法。最后,使用酉矩阵束算法,对一个9×9阵列天线进行稀布优化。在仿真软件HFSS里将9×9阵列天线和天线单元进行建模仿真,把天线单元的增益与酉矩阵束算法中的阵因子相乘。算法稀布优化后得到稀布阵的阵元数目、阵元排布和阵元激励等信息,将稀布后的阵列在HFSS里建模仿真,比较9×9阵列与稀布阵的辐射特性,验证算法的实用性和精确性。