Решена задача моделирования и оптимизации гибридных антенных систем для радиотелескопов с широким (многолучевым) полем обзора благодаря использованию единого подхода к теоретическому анализу отдельных элементов системы и использования предложенного критерия равномерной чувствительности. Разработана единая модель гибридной приемной антенной системы с фокальной решеткой и приемной частью, позволяющая рассчитывать важнейшие параметры радиотелескопов, такие как: а) оптимальные по выбранному критерию весовые коэффициенты для элементов фокальной решетки; б) шумовая температура системы и ее составляющие; в) коэффициент использования поверхности (КИП) и его составляющие; г) эффективность поляризационной дискриминации. Усовершенствована математическая модель микрополоскового фидера для антенных элементов Вивальди, отличающаяся от модели Кнорра учетом емкости щели. Результаты проверены экспериментально как для отдельных элементов, так и для всей системы в целом. Измерения выполнены в институте ASTRON на одной из антенн Вестерборгского радиотелескопа.