由于单脉冲雷达的高精度测角性能,工程中广泛使用其为精确制导及其他角度测量。然而,近距离脱靶问题一直困扰着学术界及工程界。长期以来,绝大多数相关研究都采用近似模型,基于远场条件下的场分析,而且采用理想点模型目标。仅有为数极少的近场研究,讨论如何提高单脉冲雷达角度测量精度及分辨率,或考虑目标的角闪烁对角度测量的影响。但这些研究并没有直接给出在近距离范围内单脉冲天线的目标响应,以及这些响应影响近场测量精度的量化关系。实际中的单脉冲天线目标寻向原理均基于目标的远场散射特性。但在近距离测量时,天线的发射及入射波已不能被近似为均匀平面波,导致目标散射场的幅、相分布就更为复杂;而且,天线自身的结构和孔径对接收信号响应也有一定的影响;这些因素都应一并体现在分析模型中。本文通过建立一体化模型,综合考虑了以上因素,接着通过对目标的仿真加深对近距离脱靶现象的理解,并提出解决方案。本文应用电磁辐射与散射的数值方法,包括积分方程的矩量法(Mo M)和多层快速多极子方法MLFMA,对单脉冲天线和波束照射下目标的电磁散射及差波束接收信号进行一体化仿真。该方法包括以下三个步骤。首先,计算单脉冲(发射)天线的和波束,并将其作为对目标照射的激励条件。接着,计算目标的散射场,并将其作为对单脉冲接收天线的激励。最后,计算出单脉冲天线差波束的接收信号,并使用幅值法和相位法计算出测角结果。可以对以上三个步骤进行多次迭代,以模拟目标与天线之间的相互作用,并使数值解达到稳定收敛。本文首先通过一个算例来验证该算法的正确性。其次,通过数值计算获得不同距离和不同照射条件下单脉冲天线接收到的目标散射响应。接着,通过与近似模型进行对比,证明近似模型在近距离下并不能够正确地计算出单脉冲天线的响应,有必要建立一体化模型。在导弹目标算例中,将天线——目标一体化建模和口径面散射近场的幅、相分布计算结果用于近距离条件下单脉冲天线测角误差的研究,并通过频率、距离的变化对测角精度做了对比分析;发现目标近场散射幅、相分布的非均匀性,是导致单脉冲天线近距离角度测量产生较显著的测角误差的主要原因;而频率较低时,测角精度相对较好。文中给出了物理解释,并提出近距离测向时借助于较低频、宽带的信号、及小口径以降低测角误差的方案建议。接着利用一维距离像证明了宽带信号能够提高单脉冲测量精度。最终设计了对数螺旋单脉冲天线。