八木天线作为天线领域的经典天线,具有端射性好,增益高,易于加工等优点,无论在民用,还是在军用方面都具有广泛的应用。而在工程应用中,单一的天线或许不能满足特定的工作环境或者工作任务,需要组成阵列天线来实现窄波束、低副瓣、多波束等特性,以期能够在工作过程中提高性能。本文设计的P波段大型近地八木天线阵由3?16个八木天线构成,应用于单脉冲体制雷达中,具有和差波束,可实现对飞行目标的距离跟踪与角跟踪。由于该天线阵列尺寸较大,工作频率较低,且架设高度有限,需考虑无限大有耗地面对其的影响,本文运用离散复镜像法求解地面影响下的阵列天线辐射特性,最终绘制出应用场景下的天线方向图与雷达威力图。主要内容包括:第一,根据指标要求设计自由空间中的八木天线平面阵。设计了与要求相符的八木天线,运用矩量法,将Pocklington积分方程应用到八木天线各振子电流的求解上。选定单元间距后采用泰勒分布综合法进行阵列综合,求解得到各个阵元的馈电电流分布。再用矩量法对采用泰勒分布加权的八木天线阵列进行计算,分析其辐射特性,绘出在自由空间中的方位面和、差波束方向图以及俯仰面方向图。第二,当八木天线阵列距离地面架设高度有限时,考虑无限大有耗地面对八木天线阵列辐射特性的影响。已知无限大半空间中的电偶极子的辐射场中包含了Sommerfeld积分,而如何快速、准确地求解该积分一直都是一个难题。本文采用离散复镜像法和Prony函数逼近法对Sommerfeld积分进行求解,并运用到对近地架设的八木天线阵列辐射特性的分析中,计算其辐射特性,绘制出方向图。第三,近地架设时,天线阵列的俯仰面主瓣会产生严重的畸变以至分裂。为保证雷达工作任务的完成,需根据不同仰角对天线阵列进行分析,绘制不同仰角下的辐射方向图和雷达威力图。最后,对实物进行测试,将实际测试中的结果与矩量法分析计算的结果进行对比,确定本课题研究方法的正确性。实测数据与对应的计算结果吻合良好,最终结果表明,本文分析设计的八木天线阵列满足实际工作要求。