带罩天线系统因具有适应各种严酷工作环境的能力，在军事与民用领域有着广泛的应用。天线罩在保护天线工作的同时，也不可避免地影响到天线的辐射特性。带罩天线系统电磁特性的研究具有重要的现实意义。本文针对带罩天线系统的电性能分析与优化设计问题进行研究，主要的研究工作可以归纳为以下几个方面：　　1.基于低频方法的天线罩电磁特性分析：研究了天线罩电磁特性分析及其近区障碍物影响分析的有限元—边界积分法和基于体积分方程的矩量法，推导了天线罩表面电磁场以及辐射场的计算公式、障碍物表面电流与电磁场的计算公式；研究了介质板的厚度、长度、倾斜角和曲率等罩面扰动因素对介质板表面场与近场分布特性的影响；考虑天线的不同扫描角度，研究了天线罩抗烧蚀头尺寸、底部形状等因素对天线远场和扫描角度偏移的影响规律。　　2.基于高频方法的天线罩电磁特性分析：研究了天线罩电磁特性分析的口径积分—表面积分法与射线追踪法，推导了带罩天线辐射场计算的相关公式；重点研究了高频方法的计算有效性问题，对比分析了不同罩壁厚度、曲率、照射方向时高低频计算结果的差异，针对圆形天线罩、罩顶部曲率扰动和夹角变化、罩壁局部和连续扰动、以及罩顶波纹扰动等多种天线罩结构，研究了影响高频方法计算精度的主要因素，确定了基于局部平板近似的高频方法分析天线罩问题的适用范围。　　3.基于高低频混合方法的天线罩电磁特性分析：研究了天线罩电磁特性分析的混合有限元—物理光学法与混合物理光学—矩量法，推导了天线罩表面电磁流的迭代计算公式，以及用于改进有限元计算的两类耦合边界条件，提出了适用于复杂结构天线罩分析的混合体积分方程—物理光学法；对比分析了不同迭代次数与计算区域划分时，混合方法所计算出的天线罩表面场与远场的差异。结果表明：对混合有限元—物理光学法的改进有效提高了其精度，而混合体积分方程—物理光学法在低频区域长度较短的情况下也具有较好的准确性。　　4.天线罩电磁特性优化设计：研究了天线罩壁厚度的高效优化方法以及具有镜像瓣抑制特点的罩壁结构设计方法；在推导分析射线追踪法计算带罩口径天线辐射场公式的基础上，提出用于反映天线罩瞄准误差与透波率特性的等效口径重心与平均相对电平的概念，结合粒子群算法研究了A夹层天线罩的芯层厚度快速优化问题；提出了一种粗糙化天线罩内部轮廓的镜像瓣抑制方法，在推导分析均匀介质板透射远场与传输系数关系的基础上，定义了非均匀介质板的等效传输系数与反射汇聚系数的概念，研究了具有周期性轮廓波动的介质板在不同波动形状、波动高度、波动周期下的反射与透射特性，以及周期性内部轮廓波动对于整罩镜像瓣特性的影响。结果表明：通过在适应度函数构造中用等效口径场参数代替传统的远场参数，能够显著提升进化算法的优化速度；通过合理设计天线罩内部的轮廓波动，能够在不影响主瓣的同时，有效达到镜像瓣抑制的效果。　　5.天线罩电性能的一体化优化方法：研究了基于数字移相器的天线罩瞄准误差快速优化技术以及基于自适应算法的带罩天线系统优化方法；研究了用低位移相器实现最佳数字相位优化的离散粒子群算法，提出了基于先验信息的改进粒子群瞄准误差优化算法，推导建立了用于提升优化速度的辐射关系矩阵，完成了变扫描角的带罩阵列天线针对瞄准误差的数字相位快速优化；推导了基于最小均方误差准则的天线方向图自适应优化算法公式，给出了自适应阵列天线—罩系统的方向图优化方法，并针对主瓣方向、旁瓣电平、零陷位置等要求，结合粒子群算法进行了优化设计。结果表明：基于数字相位与先验信息的瞄准误差优化方法能够能够有效降低移相器的数字量化误差，并具有收敛速度快、计算效率高的优点；而基于自适应算法的优化方法能够在补偿天线罩引起的辐射损耗的同时，有效实现方向图的优化要求。　　6.带罩天线系统散射对消技术：研究了带罩天线实现对消式隐身的设计方法，建立了具备对消功能的带罩阵列天线优化模型，设计了对消波束与天线主波束赋形优化的适应度函数构成方法，提出了用射线追踪法结合口径积分—表面积分法计算罩内天线平板散射场的方法；分别针对罩外散射体与罩内天线散射的对消问题，进行了基于阵元激励幅度与相位调节的对消波束与主波束赋形优化设计。结果表明：叠加主波束与对消波束激励得到的远场方向图，能够在维持主波束赋形要求的同时，抵消目标的散射场。