天线调谐（阻抗匹配）作为无线通信设备的关键性技术之一,不仅关系到通信信号的传输效率,同时也是减少传输线路反射电流、保障系统正常工作的有效途径。星载低频频率步进雷达是一台低功率、超宽带的空间等离子体探测系统,采用500米偶极子天线,覆盖30 k Hz～3 MHz以5%步进的发射频率范围。在大部分频点,固定尺寸的偶极子天线都处于阻抗失配状态,严重影响信号传输质量以及系统工作稳定性。另一方面,天线处于不断变化的空间等离子体环境中,等离子体介质会与天线耦合,改变天线的输入阻抗,进一步加剧天线的阻抗失配。因此,传统参数固定的宽带阻抗匹配网络并不适用于星载天线的调谐。针对星载低频频率步进雷达的500米偶极子天线,结合已有的天线调谐理论与技术,提出天线自适应调谐功能的设计理念,旨在解决空间等离子体环境中天线的阻抗失配问题。该方法利用Langmuir探针获取空间环境中等离子体相关参数,通过查询基于粒子群算法优化后的阻抗匹配网络参数表来调整匹配网络开关状态,完成星载天线自适应调谐。介绍了天线自适应调谐的原理,分析了自适应调谐系统各个组成模块的工作原理,通过理论推导给出了L型、Ⅱ型等不同结构阻抗匹配网络参数求解以及对应驻波比参数的表达式。简要概括了遗传算法、粒子群算法两种经典的自适应调谐优化算法的原理,针对星载雷达500米偶极子天线输入阻抗虚部大、匹配难度较高的部分频点仿真数据,分别基于遗传算法和粒子群算法优化阻抗匹配网络参数,通过仿真对比分析两种算法在自适应调谐阻抗匹配参数优化方面的特点与差异性。针对标准粒子群算法存在的过早收敛问题,通过调整相关参数使其随算法迭代过程自适应变化,进一步提高粒子群算法优化精度。进行了星载雷达天线自适应调谐相关模块的设计。基于空间等离子体电子密度分布探测数据,通过理论推导和电磁仿真模拟了500米偶极子天线在等离子体环境中的阻抗特性,结合仿真数据通过粒子群算法优化设计了Ⅱ型可调阻抗匹配网络,汇总了不同工作频率、不同等离子体频率下满足驻波比要求时匹配网络可调元件参数表,通过查表的形式进一步优化自适应调谐速度。针对匹配网络电感、电容元件实际应用中存在的实际值与标定值不一致的问题,定量分析了元件实际值与标定值误差对于天线匹配驻波比的影响。在星载雷达500米偶极子天线的结构基础上,通过对天线尺寸进行适当比例缩小,设计并制作了八爪线接地结构的2米和12米单极子天线,并以此为发射天线,结合USRP软件无线电平台,进行了部分频点的信号收发测试实验,以验证该结构单极子天线设计的可行性,为后续星载雷达天线的工程设计提供一定参考。