利用同一天线孔径形成多个指向不同且波束形状可灵活变换的波束就是多波束形成技术,它是当代波束形成技术的一个重要研究方向。自从20世纪60年代被提出来以来,多波束技术就受到了各国学者的关注。经过50多年的发展,已经取得了丰硕的研究成果,并在实际应用中发挥了重要的作用。在现代,阵天线同时多波束技术在诸多领域有着广发的应用,如雷达、声纳、电子对抗以及通信系统。本文就阵天线同时多波束的原理及方法进行了深入的研究,其主要研究工作如下:1.基于线阵和面阵的条件下分别介绍了阵列信号模型,并以线阵为基础阐述了阵天线同时多波束的基本原理。2.详细的介绍了配相法形成多波束、基于FFT形成多波束和多线性约束最小方差多波束这三种常见的同时多波束形成方法。并分析了这3种方法形成多波束的特点。研究了一种新的信号子空间的估计方法在正交投影算法形成发射多波束上的应用。3.针对现代相控阵雷达阵元个数越来越多的情况,本文研究了基于均匀邻接子阵、均匀非邻接子阵和非均匀子阵这三种子阵划分方式下阵天线同时形成接收多波束和发射多波束的方法。4.针对通信系统中,由于多径效应的存在,阵天线接收到的信号是从多个方向入射的相关信号的情况,本文研究了相关信号源条件下的能有效的接收相关信号的多波束形成。并提出了两种新的波束形成器,一种是已知相关信号的入射角度范围的条件下的波束形成器。另一种是不需要任何入射信号的DOA信息的盲多波束形成器,该波束形成器首先根据独立信号和噪声的协方差矩阵是Teoplitz矩阵,而相关信号的协方差矩阵不是Teoplitz矩阵构造出只含相关信号的协方差矩阵,然后利用特征值分解的方法求解出阵列的加权矢量。仿真表明了这两种波束形成器的有效性。