端射天线结构简单，风阻小、成本低，作为雷达的发射和接收天线，可以大幅度缩减尺寸，实现雷达天线与载体的完美结合。但是端射天线相比较于各种口径天线其增益不高，这一缺点制约了它应用于需要窄波束、高增益的雷达天线方面。解决这一问题的办法就是以端射天线为单元组成端射天线阵列。但是端射天线阵列由于本身体制问题引入单元间复杂的互耦问题，导致端射天线组阵很难获得预期组阵高增益。通过拉大端射天线单元间距组阵可以获得高增益，但是引入栅瓣和高副瓣电平。解决的办法就是：提出基于最小二乘估计的虚拟内插阵元组阵新方法来实现栅瓣抑制，提出低副瓣波束合成算法进一步降低副瓣。本文的研究工作重点围绕数字端射天线低副瓣组阵问题展开,主要研究工作包括以下几个方面：1、研究正交信号激励的数字端射阵列的基本原理。从阵列空域能量分布、抗截获能力、阵列综合方向图等方面开展正交信号阵列性能分析。相比常规相控阵，正交信号激励的端射阵列具有更低的截获概率，更灵活的辐射空域控制，方向系数、波瓣宽度、副瓣电平等阵列指标和常规相控阵指标一致。通过推导发射阵列和接收阵列相移关系，在常规的自适应波束形成算法的基础上，研究基于正交信号激励的自适应数字波束形成算法，给后面章节提供理论算法基础。2、分析了互耦对于端射天线单元和端射阵列远场方向图的影响。对于常用的互耦计算效应的计算方法进行分析和比较，提出一种修正的DBF算法来研究互耦对于端射天线单元和端射阵列远场方向图的影响。该算法能够正确的计算互耦对于端射天线单元和端射阵列远场方向图的影响。仿真实例验证了该算法正确性。从信号去耦的角度，分析端射天线在侧射组阵时，正交信号激励对于单元间互耦的影响。仿真结果显示步进频正交信号激励的端射阵列对于单元间互耦的抑制效果不大。3、开展了基于虚拟内插阵元技术的栅瓣抑制研究。当接收端射阵列单元间距为1.5时，提出基于最小二乘估计的虚拟内插阵元算法来抑制数字端射阵列的栅瓣。该算法是通过虚拟内插阵元的方式，使虚拟阵列的单元间距减小到0.5，从而使阵列栅瓣得到抑制。仿真实验结果证明了该算法的可行性。在实验样机上进行了虚拟内插阵元技术试验验证，测试结果验证了基于虚拟内插阵元技术抑制栅瓣的可行性和正确性。在相邻两个实端射天线单元间内插3个虚拟端射天线单元形成虚拟端射阵列，虚拟端射阵列保持实端射阵列高增益，峰值副瓣电平由-8.35dB下降到-18.25dB，栅瓣得到明显抑制。4、开展了数字端射阵列低副瓣波束合成算法研究。首先研究干扰对消栅瓣抑制算法。该算法通过加入干扰信号的方式对方向图副瓣进行控制，但是在单元间距大于0.5时，在栅瓣处加入干扰信号，合成方向图时不能抑制栅瓣。因此在单元间距大于0.5时，根据正交信号激励的数字端射阵列的特点，我们提出一种低副瓣波束合成算法。在发射阵列单元间距为1.5，接收阵列单元间距为0.5时，发射阵列出现栅瓣，我们可以在接收阵列方向图中与栅瓣对应的位置形成满足一定条件的低副瓣，这样在方向图相乘以后便不会形成高的副瓣，而接收阵列方向图的低副瓣值可通过加入干扰信号后DBF算法合成得到。仿真实验结果验证了算法的有效性。在发射阵列和接收阵列单元间距均为1.5，我们先通过第4章研究的在发射和接收阵列加入虚拟内插阵元的方法抑制栅瓣，然后再利用第5章的低副瓣波束合成算法来进一步降低副瓣电平。采用该算法后，接收阵列副瓣电平由-18.25dB下降到-28.12dB，双程阵列副瓣电平由-15.53dB下降到-32.21dB。