相控阵雷达天线规模庞大,阵元数目多,通常需要子阵级处理以降低成本和运算负担,通过合理的子阵划分,减少所需要的数字通道数,同时结合自适应波束形成,从子阵级角度进行自适应加权抑制干扰。此外,随着相控阵技术不断发展,宽带相控阵雷达逐渐成为目前雷达技术发展的一个重要研究方向,时间延迟技术和子阵划分技术,都是值得研究的扩展相控阵天线的瞬时工作带宽的方法。本文首先介绍阵列天线接收信号的模型,给出窄、宽带的波束形成方法。并介绍几种基本的自适应波束形成算法,如线性最小约束方差算法,最小二乘算法等,同时仿真和对比SMI和LSMI算法的SINR性能,验证对角加载技术的有效性。接着介绍子阵划分的方法,重点研究不均匀邻接子阵的自适应波束形成方法,对于不均匀邻接子阵的子阵级输出噪声的功率不相等导致的旁瓣电平升高,采用噪声归一化的方法,抑制旁瓣电平升高。针对小快拍下主瓣变形和旁瓣升高的问题,提出基于SVD和罚函数约束的子阵级自适应方向图控制算法,从而保证主瓣保形,降低旁瓣电平,保持良好的自适应方向图性能。研究基于子阵的阵列稀疏模型,采用基于和声搜索算法的子阵稀疏优化,从子阵级角度优化稀疏阵列,有效降低副瓣电平。最后,本文引入分数时延补偿进行设计宽带数字阵列波束形成,针对传统的窄带移相处理方法导致的波束指向偏移,整数时延方法对采样频率要求过高的问题,研究基于分数时延的宽带波束形成技术。讨论基于FIR型和全通型两大类的分数时延滤波器的几种设计方法,对比分析两种设计方法的幅度,群延时特性。讨论不同带宽、采样率情况下的基于分数时延的宽带波束形成的方向图特性。为进一步降低复杂性和成本,进行子阵级分数时延的宽带波束形成,仿真表明合适的子阵划分,进行子阵级时延,可以有效地进行宽带波束形成。