随着无线通信产业的高速发展,阵列天线逐渐受到人们的重视,它已经被广泛应用在天文、雷达、导航、通信等多个电子领域,而阵列天线方向图综合技术又是该研究的核心,在抗干扰和波束赋形等方面有重要作用。将智能算法的全局优化搜索能力和计算速度的优势运用在方向图综合问题上已经成为研究的热点,它可以快速高效的解决非线性、不连续、多参数等复杂问题。本文在对遗传算法和引力搜索算法理论分析的基础上,改进了两种智能算法,并结合MATLAB与HFSS联合仿真,对阵列天线的方向图进行优化。主要研究成果如下:首先补充完善了MATLAB调用HFSS的工具箱,添加了画方程曲线、导出方向图和编辑馈电端口的功能函数,还使建模中的变量参数化,方便以后的调用。其次分析讨论了Vivaldi天线的基本原理,探究了几个参数选择对回波损耗的影响,使用HFSS优化5个主要参数得出结果的回波损耗在2.45GHz时达到-46.07dB,有良好的匹配性能;编写了MATLAB程序完成Vivaldi天线在HFSS中的自动建模仿真,配合遗传算法以天线的S参数为目标,经过多次迭代优化出的天线相对带宽达到31%,提高了建模效率。然后提出了用遗传算法和改进的引力搜索算法进行笔状函数和余割平方函数波束赋形的方法。针对遗传算法的缺点,提出了实数编码、自适应交叉变异率的方法,改善了容易陷入局部最优解和编码复杂的问题,利用多次的仿真来降低算法随机性的带来的误差;针对引力搜索算法,分析了不同的引力常数的取值对全局和局部搜索能力的影响,加入了惯性质量调节因子,提高了收敛速度和计算精度。以8元和20元阵列为例,优化参数为各阵元的激励幅度与相位,讨论了主波束宽度、阵元个数的作用,发现在条件相同的情况下,改进的引力搜索算法计算快且算法稳定,在降低旁瓣电平方面更有优势,但赋形余割平方函数时需要考虑主波束宽度的余量;遗传算法虽然赋形结果更好但算法不稳定浪费了大量时间。在20个阵元的情况下,两种算法都可以完成波束覆盖为30°的笔状和余割平方赋形,旁瓣电平均低于-25dB。最后在MATLAB和HFSS联合仿真的基础上,结合阵列天线基本原理和两种优化算法,完成了阵列天线综合的目标。参考了方向图乘积定理的原理,将HFSS仿真得出的阵元辐射模式代入优化算法中的适应度函数,同样编写脚本程序自动建立天线阵并代入幅相最优值,避免了大量重复性工作;使用HFSS计算相应的天线阵列仿真结果,并返回给MATLAB以作比较,用于实现Vivaldi阵列的波束赋形。然后在先前算法的基础上略微改进,实现了波束调相和干扰方向零陷,从而提高整个通信系统的性能。