随着现代电子和通信技术的快速发展,解锁了多样化的无线系统,传统阵列在一定程度上已经无法满足各种相互制约的性能需求,学术界开始探索同时兼顾低成本、多功能、高性能和高适应性的新型阵列天线技术。在这样的技术背景下,新体制阵列天线技术应运而生。新体制阵列天线是在传统阵列天线的基础上,引入新的自由度,例如极化控制、时间控制和频率控制等,从而在一些复杂应用上代替传统阵列天线。以此为背景,本文对四维阵、频控阵以及时频调控阵列的原理和应用前景开展了研究,本文主要的工作内容如下:（1）研究了以四维阵实现保密通信的技术方法。针对传统阵列副瓣存在信号泄露的问题,本文采用四维阵实现保密通信,使期望方向上的信号不受时间调制的影响,可以无失真传输;而非目标方向上的信号经过时间调制作用频谱产生混叠,信号失真。基于上述方法,在三种不同时间序列的调制下,通过仿真四维阵发射数字信号的波形、频谱以及误码率验证了其保密通信性能。（2）研究了以频控阵实现低截获概率二次雷达的技术方法。针对传统二次雷达信号存在被非协作方飞机截获的可能性,本文提出以频控阵作为二次雷达的发射天线,以不同的频偏参量发射二次雷达的询问脉冲和控制脉冲,协作方接收机通过多通道混频-匹配滤波的方式接收询问脉冲,可确定地面的询问模式;通过控制脉冲的相对强度可判断来波方向。数值仿真结果验证了频控阵将脉冲信号能量分散到频域而获得了低截获概率性能。（3）研究了以时频调控阵列实现低副瓣点聚焦波束的综合方法。针对线性频偏频控阵发射波束存在辐射栅瓣,且非线性频偏的解耦效果不明显等问题,本文提出了基于时频调控阵列的低副瓣点聚焦波束实现方法,采用遗传算法同时优化时频调控阵列天线的控制时序和频偏参数,在距离-角度维实现了低副瓣点聚焦波束。数值仿真结果显示时频调控阵列天线的低副瓣点聚焦性能明显优于一般的频控阵。