随着近些年来雷达探测技术的快速发展,雷达隐身技术的重要性日趋凸显。而对于低散射平台来说,天线雷达散射截面(RCS)的减缩显得尤为重要。随着计算电磁学的不断发展,特征模理论被越来越多地应用于天线辐射散射问题的研究中。特征模理论是研究目标自身固有属性的体现,在应用特征模理论研究天线辐射和散射问题时有着独特的优势。本论文基于特征模式理论开展天线RCS减缩技术的研究,具体的工作如下:1.提出了实现天线RCS减缩的特征模式相消理论。首先,对特征模理论中的重要物理量进行了介绍,并说明了它们的物理意义。引入了模式相消的概念,模式相消是通过不同的超表面单元主要激励模式的相互抵消来实现目标RCS的减缩。其次,应用特征模式理论分析设计了能够实现宽带RCS减缩的模式相消单元,通过HFSS仿真得到了超表面的RCS减缩曲线,在6.2GHz-22.1GHz频段内都能实现10dB以上的RCS减缩效果,验证了模式相消方法的正确性。最后,以矩形微带天线为参考天线,在其周围加载超表面单元实现超表面天线。仿真并实测了参考天线和超表面天线的辐射及散射性能,验证了超表面的加载在保证天线工作频带没有影响的前提下,会提高天线带内的增益,并且实现了从6.4GHz-21.4GHz宽频带内天线带内和带外的RCS减缩。之后,仿真得到了参考天线以及超表面天线在电磁波垂直入射及沿-20°入射时的3D RCS图,验证了超表面天线在斜入射条件下的RCS减缩效果。2.提出了实现天线RCS减缩的特征模式转化理论。首先,以椭圆形微带单元为例进行特征模式分析,介绍了模式转化的概念。其后,应用特征模分析设计了模式转化单元,结合模式展开系数(MWC)的幅值以及复模式电流的分布情况来判断模式转化的工作频段,并通过合理排布模式转化单元得到模式转化超表面结构,进而实现目标的RCS减缩,并通过HFSS验证了模式转化超表面的RCS减缩效果。最后,以矩形微带天线为参考天线,在其周围排布模式转化单元形成超表面天线。通过仿真得到了参考天线以及超表面天线的辐射以及散射性能。验证了模式转化单元的添加对天线的正常辐射性能没有影响,并能在8.8GHz-22GHz的频段内实现10dB的RCS减缩效果。