卡氏天线是精密的机电一体化系统，副面位置误差将直接影响天线的电性能，必须在设计时对其加以有效控制。副面位置误差受多种结构因素的影响，如构件尺寸、材料属性以及环境荷载等。在结构设计阶段，这些结构因素往往带有一定程度的不确定性。不确定因素会引起天线电性能的波动，降低设计方案的稳健性。为此，本文在国家自然科学基金支持下，着重研究了考虑副面位置误差的卡氏天线稳健优化设计问题，主要工作如下：1.基于几何光学法，总结并研究了考虑副面位置误差的卡氏天线电性能计算程序和方法。给出了考虑副面位置误差的机电综合仿真实现方案，在此基础上编写了相应的机电综合仿真程序。该程序通过读取有限元分析的变形信息，可计算天线的远场方向图、增益损失、指向误差、副瓣电平和波瓣宽度等电性能指标。对某8m天线进行了机电综合仿真，验证了程序的正确性。2.以背架和副面撑腿尺寸为设计变量，以增益损失为目标函数，以结构体积和电性能指标为约束函数，建立了考虑副面位置误差的卡氏天线结构优化设计模型，并对某8m天线进行了案例验证。3.基于稳健优化的敏感区域法，综合考虑卡氏天线的面板厚度以及杆件、反射面板材料的密度和弹性模量等参量的不确定性，建立了考虑副面位置误差的稳健优化模型。该模型是一个二级优化问题。为了简化求解过程，采用RBF响应面法建立了下层优化问题的替代模型。对某8m卡氏天线进行了稳健优化设计，有效减小了其电性能的波动程度。