将天线单元贴附于曲面载体摆放构成的阵列天线称为共形阵列天线,它具有平面阵列天线难以实现的功能,例如宽角度扫描、广空域覆盖及不影响载体的气动性能等,所以自从共形阵列天线技术提出以来,受到了学者们的广泛关注。球面作为广泛存在的二次曲面,亦可作为共形阵列天线的有效载体,因此,研究球面共形阵列天线具有极强的理论与工程实践价值。在共形阵列天线分析与综合中,互耦效应仍是影响天线性能的重要因素,且曲面载体对天线单元方向图的影响也不可忽略,而采用有源单元方向图(Active Element Pattern,AEP)可以有效的解决这些问题,因此,本文围绕基于AEP的球面共形阵列天线方向图分析与综合展开研究与讨论。主要内容有以下几点:1、建立了基于AEP的共形阵列天线远区辐射场模型,得到阵列方向图函数表达式,并设计了线极化球面共形阵列天线对此模型进行仿真验证和实验验证。2、对入侵杂草算法(IWO)及入侵杂草粒子群混合算法(IWPSO)的优化机制、数学表达、具体优化环境设置等细节问题进行了介绍并总结,通过对常见标准测试函数的优化求解,对基本IWO、PSO及IWPSO算法性能进行测试。3、利用IWPSO算法对线极化球面共形阵列天线进行综合,实验结果与综合结吻合良好。同时,通过采用双极化天线单元构建极化捷变球面共形阵列天线,实现了对方向图波束与极化的联合综合。4、设计了一款球面共形双频双极化阵列天线,并利用IWPSO算法对其功率方向图进行综合。