隐身技术在现代电子战中的地位越来越重要,隐身技术的发展对天线工作性能的要求越来越高。由于天线的隐身性能很大程度上影响着雷达的隐身特性,因此对天线雷达散射截面(RCS)缩减的研究也受到广泛的关注。然而,天线的辐射特性与隐身特性的设计方法和实现手段存在着矛盾和相互制约。于是,如何在保证天线辐射性能的同时有效的降低其RCS,便成为了研究的热点方向。周期性电磁结构(PES)能够控制电磁波的传播,在RCS缩减方向上已经得到了应用,但依旧存不易与天线结合等缺点。因此,本文首先对雷达吸波材料(RAM)和电磁带隙结构(EBG)这两种PES在RCS缩减方面的特性进行了研究。进而利用PES的特性,设计了宽频和多频工作的RAM。并以PES的研究为基础,将PES运用于天线单元和天线阵列的设计中,用以提升天线的增益,降低天线的RCS,以满足新形势下对天线隐身性能的要求。本文的研究内容如下:(1)研究了利用PES对RCS进行缩减的工作机理,并着重研究了EBG单元的排布方式和单元数目对棋盘式表面(CS)RCS特性的影响。研究结果表明,采用交错排布式的棋盘表面比采用中心环绕式的棋盘表面有更好的RCS缩减性能,并且随着一个周期内单元数目的增加,棋盘表面的RCS缩减性能有所提升。(2)对多频段和宽频段工作的RAM的实现方法进行了研究。利用二次迭代生成的圆环分形结构,设计了一款对入射波极化方式不敏感的三频段RAM。另外,利用贴片电阻和氮化钽材料的特性,实现了两款具有良好角度稳定性的宽频段RAM。(3)将部分反射平面(PRS)与电阻加载型RAM相结合,利用PRS和天线地板的多重反射效应,以及RAM对电磁波的吸收作用,在保证天线18.4d Bi的高增益特性的同时,实现了天线带内外RCS的缩减。相比较于参考天线,所设计的天线平均带外RCS缩减约为13d B,带内RCS最大缩减了17d B。(4)将PIN二极管应用于RAM加载的PRS天线地板的设计,通过控制PIN二极管的通断来改变地板单元的反射相位,实现了PRS天线在主极化方向上8.1d B和交叉极化方向上17.2d B的带内RCS缩减。(5)利用双层互补型的反射结构,结合RAM的特性,并使用带阻性频率选择表面替换掉天线原有的纯金属地板,在提升了PRS天线工作带宽的同时,实现了8-18GHz频段内天线单站和双站RCS的缩减。(6)结合EBG结构的相位带隙对RCS的缩减所用和频率带隙对表面波的抑制特性,将CS加载到了微带缝隙阵列天线的口径之上,在降低天线阵列RCS的同时有效提升天线的口径效率。并且以2×2单元的缝隙天线阵为实例,验证了所提出方法的可行性。仿真与实测结果表明,在加载了CS之后,对比于参考天线,天线增益提升了2.1d B,平均带外RCS的缩减值大于10d B,带内RCS最高缩减了11d B。通过对PES特性的研究,结合天线工作原理,本文提出了降低天线单元和天线阵列RCS,并且同时提升其增益的方法。利用RAM、PRS、EBG、FSS等PES的特性,对解决天线RCS缩减特性和辐射特性之间的矛盾做出了贡献。