随着雷达、卫星通信技术的不断发展,大规模阵列天线的应用越来越广泛。大型阵列雷达的设计目标是缓解工程实现的压力、减少收/发组件的使用,子阵技术的运用可以有效解决这些问题。为了简化馈电网络、降低算法复杂度,本文对小型阵列天线的非规则子阵划分算法加以改进,并在此基础上对大规模阵列天线提出基于稀布阵的非规则子阵划分算法,有效降低工程成本及系统实现难度。本文的研究成果及创新点概括如下:首先第二章介绍了天线阵列的综合理论,推导了方向图乘积原理,给出了子阵划分的典型结构,子阵级波束形成的原理以及平面阵稀布优化的数学模型。第三章针对小型面阵提出了基于多联骨牌子阵的新型非规则子阵设计方案,在保证阵列方向图性能的同时兼顾工程便利性。利用改进的启发式迭代凸松弛规划方法解决精确覆盖问题,实现阵面的精确划分。最后,灵活控制子阵模块,就阵列自由度展开分析,针对有限视场扫描产生的量化瓣,通过增加控制单元的方式实现宽角扫描和栅瓣抑制。第四章提出将加权密度法、协方差矩阵自适应进化策略等稀布阵列综合方法应用于大型阵列的子阵分层设计中,设计基于非规则子阵模块面板的大规模稀疏、稀布优化合成阵列。对比几种大规模阵列的子阵划分方案,突出稀布阵非规则子阵划分方法的性能优势。最后引入非等幅激励进行阵列低副瓣优化,进一步改善方向图性能。