基于太赫兹时域光谱（THz-TDS）系统，使用两个相互垂直的光电导天线构建了1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列。通过调控各个阵元的偏置电压，对其辐射太赫兹波的偏振方向进行研究。结果表明：在已实现光电导发射天线阵列的高效合成以及可同时检测脉冲太赫兹波的振幅、相位及偏振态的探测天线的基础上，通过调控各个阵元的偏置电压分别改变了平行和垂直两个阵元辐射太赫兹波的强度；经过1×2 GaAs光电导太赫兹源阵列在远场的同步合成，可产生不同偏振方向的脉冲太赫兹波，实现了以全电控的方式产生任意偏振方向太赫兹波的光电导太赫兹辐射源。

光载微波光纤稳定传输技术解决了天线组阵中所需的延时（或相位）稳定的微波信号远距离分配难题，在多天线协同的新一代微波测量中具有不可替代的作用。本文介绍了光载微波光纤稳定传输的基本理论，分析了制约传输稳定性的关键因素，并展示了基于相位预补偿和基于光延时校正的提高传输稳定性的技术途径。通过光电双外差混频的相位检测高灵敏地感知光纤链路延时变化，并分别利用微波相位调控和光延时调控来对这一变化进行高精度的补偿，最终实现了多路时间抖动在数十fs量级的高稳定光载微波传输，为天线组阵等多天线协同微波测量中的信号级同步提供了有效的解决方案。

针对时间调制稀疏阵列天线方向调制信号综合问题提出了一种分步迭代凸优化算法。通过对阵元开启时长和开启时刻的分析,将方向图的上下界约束转化成凸问题。通过对中心频带和边带方向图的分步优化,使期望辐射方向上只有中心频带辐射,边带信号形成零陷。稀疏线阵的仿真结果验证了所提算法的稳定性和高效性,达到了方向调制信号综合的目的。

近场成像是干涉式被动毫米波成像技术的重要应用领域，阵列构型是影响近场相位误差的重要因素。搭建二维合成孔径近场成像仿真系统，实现目标场景生成、近/远场前向仿真、图像重构和近场相位误差等功能。利用该系统对空间分辨力相同条件下的常用二维天线阵型的近场误差进行定量评估和分析，针对二单元的近场扫描成像试验系统，提出一种将接收机通道误差、近场相位误差分步校正的自定标方法。比较基于参考点源的近场成像方法，该方法仅需先验距离信息，无需再对参考点源进行成像，具有操作简单、成像速度快的优势。

针对单个偶极天线辐射功率低的问题，设计了透镜天线和光电导天线阵列来提高天线的辐射性能。首先，设计了半径为0.5、1.0和1.5 mm的透镜天线，研究了透镜的半径和扩展长度对天线辐射性能的影响。结果表明，当扩展长度与半径比值为0.28时，透镜天线的方向性更好，0.5 mm的透镜天线的峰值增益达到26.1 dB。进一步，设计了2×2光电导天线阵列。通过试验测得阵元的辐射功率约为10 μW，并且阵元的信噪比约为50 dB。试验结果表明太赫兹信号的合成效率接近90%，提高了太赫兹输出功率，从而为设计制作包含更多阵元的小型化天线阵列提供基础。同时，对影响光电导探测天线的噪声因素进行了探讨。

为解决地对空快速单站无源定位问题, 提出了一种长基线阵列地面单站无源定位方法。该方法将阵列天线嵌套在三天线长基线系统中, 利用目标到长基线两端的视向夹角隐含在相位差参数上的原理, 由视向夹角相位差估计角度变化率, 同时利用阵列天线测出目标的实际方向, 最后获得目标的位置参数。该方法可以在单个脉冲实现对目标的无源定位, 仿真结果验证了该方法的正确性。

透镜天线阵列下毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统通过波束选择可以大大减少所需的射频链数目, 解决系统硬件成本和能耗过高的问题, 然而, 波束选择需要基站端获取准确的信道状态信息。对此, 文章首先利用波束空间的结构特性, 采用基于支持检测(SD)的信道估计方案, 以较低的导频开销和计算复杂度对大尺寸信道进行更加可靠的估计；其次受仿生学中蚁群优化(ACO)算法的启发, 文章提出了一种基于SD估计信道的ACO波束选择方案, 该方案既能有效地避免用户间波束的干扰, 又能最大限度地提高系统和速率；最后, 仿真结果表明, 该方案能够得到计算复杂度显著降低的近优解, 在提高系统和速率方面优于现有方案。

为解决X波段机载雷达变极化速度较慢的问题, 设计了一种可实现脉间变极化的偶极子天线阵。该天线阵采用正交排列薄片电偶极子阵元, 并加装垂直贴片和反射板, 通过同轴线耦合巴伦进行馈电。利用改造后的阵元组成了一个4×4的16元矩形栅格、矩形边界均匀平面正交极化天线阵, 利用射频开关控制馈电线路实现快速变极化, 通过高频结构仿真(HFSS)软件对其进行参数优化和建模仿真, 结果显示, 该天线阵具有较低的驻波比和副瓣电平以及较高的天线增益, 可以作为机载正交极化相控阵雷达天线的参考设计, 或用作正交极化阵列天线的子阵。

提出一种应用于5G的紧凑型阵列天线，由4个天线单元相互正交放置，通过在天线单元之间的上下两个平面分别添加4个二分之一波长的微带线，提高了天线单元间的隔离度。利用高频电磁仿真软件，对所提天线单元及阵列结构进行分析。实验结果表明，阵列天线的工作频段分别为2.72~3.92 GHz和4.74~5.42 GHz，在工作频段内各天线单元间的隔离度均低于-20 dB，完全覆盖5G所需的3.3~3.6 GHz和4.8~5.0 GHz两个工作频段。该阵列天线结构紧凑，体积仅为 68.5 mm×68.5 mm×1.524 mm，能够被5G的小型化便携设备所应用。