无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种由传感器节点构成的自组织无线网络，通常情况下各节点将采集、处理后的数据以多跳中继的方式传给汇节点(Sink Node)，再由汇节点传回远程控制中心。但是，在某些应用场合中，不能采用多跳链路的方式来扩展传输距离，或者控制中心离无线传感网非常远，汇节点的发射功率不能支持足够远的传输距离。为了解决这个问题，我们希望以WSN节点为天线阵阵元，以波束合成的方式形成高增益的波束，提高传输信噪比，实现WSN远距离通信。 由于WSN节点在空间上的位置具有随机性且概率分布是任意的，因此WSN波束合成实际上是一个任意分布的随机分布天线阵综合问题。随机分布天线阵的理论研究始于二十世纪六十年代初期，由于工程上实现困难，人们没有进行后续的研究，而把注意力转向不等间距阵、稀布阵等相对容易实现、功能上可部分替代随机分布阵的天线阵上。由于WSN波束合成研究的需要，本文重新拾起对随机分布天线阵理论的研究，并根据WSN节点任意分布的特点建立了一套适用于WSN的随机分布天线阵综合技术。 本文首先建立了一个概率分布任意的二维随机分布天线阵模型。在合成最大增益波束的意义上，用等效一维阵列化简了WSN二维随机分布阵的口径场相位综合问题。通过仿真WSN节点定位误差对方向图的影响，提出了抗定位误差的相位综合方法。通过方向图逼近的方法，把WSN随机分布阵的方向图在两个主平面上的幅度综合问题等效为技术上成熟的连续口径天线幅度综合问题。提出采用并行Gauss-Seidel迭代算法对WSN随机分布天线阵进行互耦补偿的方法，在一定程度上消除了互耦效应对方向图的不良影响，并用仿真验证了该方法的有效性。 本文通过对WSN随机分布天线阵的口径场幅度分布、相位分布、阵元互耦关系等主要参数的分析，从理论上证明了采用波束合成方式进行WSN数据无线传送的可行性，并在幅度综合、相位综合、互耦补偿三个主要方面提出了WSN二维随机分布阵最大增益波束综合方法。该理论如何同具体的WSN物理层相结合，进行分布式的馈电网络设计等问题，还需要进一步的研究。