本文对低轨道卫星的数字多波束天线技术进行了研究,重点研究了基于等通量覆盖的波束规划方法和基于粒子群优化算法的波束赋形方法。低轨道卫星在不同角度的路径损耗差异较大,为了使得卫星与地面不同位置之间的发射、接收功率一致,以减少信号干扰,通常采用等通量覆盖设计,即近端增益小,远端增益大,这是在规划和赋形波束时要考虑的设计原则。论文首先介绍了数字多波束天线的工作原理,并在天线阵列方向图的叠加计算方法的基础上,推导了适用于平面矩形阵或三角阵的快速傅里叶方向图计算方法。根据低轨道卫星多波束覆盖的设计指标及星载天线的特点,设计了91个微带天线单元组成的正六边形阵列。接下来建立了低轨道卫星波束赋形优化问题模型,该问题是一个多目标的复杂问题,本文采用粒子群算法对该问题进行求解,引入了序贯优化策略,将优化过程分段,下一段在上一段优化结果基础上,增加优化目标并继续优化。通过仿真实例的检验,该策略有效地提高了多目标优化问题的优化效果。根据低轨道卫星波束覆盖的特点,本文提出了基于等通量覆盖的规划方法,能够较准确得到覆盖指定区域的波束小区的数目和大小。针对本文的波束覆盖问题,设计了三层波束覆盖方案并进行波束赋形,在满足主瓣增益指标的情况下,副瓣电平得到了较好的控制,其中发射波束副瓣电平均低于-10d B,接收波束副瓣电平均低于-15d B。最后,在波束赋形结果的基础上进行了频率复用载干比（C/I）的优化,使得C/I值均大于16d B。