波束形成是一種利用天線陣列或感測器陣列來定向傳輸或接收信號的技術。它通過調整陣列中各個元素的相位和/或振幅，使得信號在特定方向上增強，而在其他方向上則被抑制。這種技術廣泛套用於通信、雷達、聲納以及超聲成像等領域。
基本原理：
波束形成模型：以均勻線陣為例，波束形成可以看作是對各個接收信號進行加權相加的過程。這裡的權重決定了波束的方向和形狀。
波束形成技術：
線性陣：由若幹個天線直線排列而成，通過控制每個天線的相位差來改變信號的輻射方向和形狀。
平面陣：由若幹個天線組成的一個平面矩陣，需要同時控制每個天線的相位和振幅，以確保信號波束在所需方向上具有最佳形狀。
套用：
通信系統：MIMO（多進多出）技術中，波束形成技術可以提高網路傳輸速率、覆蓋範圍和性能。
雷達系統：基於數字波束形成(DBF)的自適應陣列干擾置零技術，用於提高雷達系統的抗干擾能力。
超聲成像：數字波束形成器是全數位化超聲成像的基礎，它通過數字延時補償實現波束聚焦，提高圖像品質。
發展趨勢：
隨著技術的不斷發展，波束形成技術將在更多領域得到套用，如通過加窗處理改變波束寬度以及主瓣、副瓣等特性，進一步提高系統的性能和效率。
綜上所述，波束形成技術通過其精確的信號定向傳輸和接收能力，為通信、雷達、聲納和醫療成像等領域提供了強大的支持。