随着毫米波理论与技术的发展，毫米波雷达与传统微波频段雷达相比具有更高跟踪精度和更强的抗干扰能力，因此毫米波雷达在现代雷达系统中得到越来越广泛的应用。为了保证毫米波雷达系统在各种环境下都能正常工作，在雷达天线的前部会安装保护天线的天线罩，该天线罩在毫米波频段的电气性能的好坏将直接影响整个毫米波雷达系统的性能。因此，对毫米波天线罩特性进行准确分析并对毫米波天线罩优化设计具有重要的理论意义和工程价值。　　 目前，天线罩的分析向着更高的分析精度和更快的计算速度发展。随着计算电磁学的发展，越来越多的电磁场分析方法被应用到天线罩的分析之中，同时，随着快速算法和计算机等技术的发展，天线罩分析的速度也大大提高。但对毫米波频段的天线-天线罩系统，由于工作波长在毫米数量级，常见尺寸的天线罩在此频段都为电大尺寸。因此，在分析方法和计算机技术等的制约下，对毫米波天线-天线罩系统的分析与优化设计的研究并不多见。　　 本文根据毫米波天线-天线罩系统工作波长短、罩体电尺寸大的特点，围绕毫米波天线罩特性分析与优化设计展开工作。首先对已有的天线罩的分析方法进行研究和分析，对这些方法用于毫米波天线罩分析时存在的不足进行了补充修正。然后，根据天线-天线罩问题的特殊情况，提出了两种将高频方法、低频方法和解析方法相结合的混合分析方法用于分析天线-天线罩问题，提高了天线罩系统的分析精度和效率。最后，本文从天线罩引起天线辐射特性变化的本质出发，提出了两种天线罩剖面结构模型来改善天线罩性能，并结合遗传算法，实现了对毫米波天线罩的快速优化设计。　　 本文工作主要包括以下几个部分：　　 1、针对毫米波天线罩罩壁电厚度较大，罩内电磁场入射角较大的特点，讨论了通过等效传输线模型求取电磁波穿过多层介质平板的传输系数时，传统传输系数忽略了横向传输相位因子的问题。通过对传统传输系数的修正，大大提高了基于物理光学的高频方法分析毫米波天线罩的精度。　　 2、针对电大尺寸毫米波天线罩罩壁上的复杂细微结构对天线辐射性能的影响较难精确分析的特点，提出了一种将高频物理光学法与低频边界积分和有限元法结合使用的混合方法，实现了对此类问题快速分析，其结果具有可以接受的精度，是毫米波天线罩分析中精度和效率的很好的折中。　　 3、针对某些天线和天线罩之间的耦合问题，本文提出了一种将高频物理光学、低频边界积分与有限元法和解析的模式匹配法相结合的混合方法，实现了对天线-天线罩系统辐射特性、输入驻波特性等的一体化分析。　　 4、为改善天线-天线罩系统的性能，本文从天线罩引起天线辐射特性变化的本质出发，提出了连续变剖面和分段均匀剖面两种天线罩罩壁结构模型，用于改善天线罩瞄准误差和传输系数的性能。同时结合遗传优化算法，实现了对毫米波天线罩的优化设计，有效地减小了天线罩的瞄准误差和瞄准误差斜率，并提高了天线罩的传输系数。　　 5、以本文所讨论的毫米波天线罩分析与优化设计方法为基础，编制了毫米波天线罩分析与设计一体化软件，实现了对多种天线形式、多种天线罩模型的快速分析与优化设计。软件界面友好，功能齐备，已提交用户单位实用并反响良好，有较高的工程实用价值。