研究人员通过灵活控制天线单元的排布以及馈电端的幅相分布,令天线的辐射方向图满足特定场合的应用要求,如覆盖特定的区域范围,抑制特定来波方向的干扰,波束最大方向的扫描等。因此,阵列天线的波束赋形技术就显得十分重要。然而,以频域波束赋形算法为代表的传统方法往往仅适用于某几类特定形式的天线阵,且赋形过程复杂,需要占用大量的计算资源,使得波束赋形成为难点问题。本文基于近年来逐步发展成熟的时间反演算法,结合多波束叠加理论,提出了一种基于时间反演技术的宽带方向图赋形方法,该方法最大的特点在于适用范围广,可在宽频带内,实现任意结构阵列的波束赋形。本方法在处理具有宽带、非规则排布以及强耦等特点的阵列赋形问题时,拥有极大便利。作者的主要研究内容包括以下三个方面:1、介绍了电磁系统中的时间反演理论的基本概念,阐述了利用时间反演算法实现单波束扫描的方法,同时利用天线的互易定理对该方法进行了理论分析。最后,联合多波束叠加模型,提出了基于时间反演算法的波束赋形技术。2、利用实际的基站天线波束赋形问题为例,展示了基于时间反演的波束赋形技术在基站天线领域的应用。详细阐述了实现主波束下倾、主波束余割平方分布、上旁瓣抑制以及下零点填充的全过程,展示了该方法所具备的高度灵活性以及解决宽带问题的能力。同时也通过仿真实验证明了该方法的有效性。3、利用所提出的方法对一紧密排布的子阵进行了波束赋形工作,使之具有特殊的方向图形状,并以该子阵作为辐射单元,组建了在一个维度上具备宽角扫描能力的平面相控阵天线。该实例着重展示了本方法解决强耦合阵列波束赋形问题的能力。本文所提出的方法为展宽平面相控阵的扫描角度提供了新的设计思路。