近年来,无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）因其具备强机动性、高安全性、低成本的特点,在军事、农业、气象及水利等方面广泛应用。在5G的大时代背景下,随着无线网络中接入设备量的暴涨,无人机在无线通信领域的潜能被充分挖掘。它不仅可以为演唱会、电影院、体育馆等热点区域分担地面站网络负载压力,提高接入率,而且可以作为临时基站为无基站或基站受损区域提供通信服务。相比于传统基站,无人机建立的信道条件较好,且不易受地理环境因素影响,但无人机存在位置部署、续航等问题。除此之外,大量的研究集中于单天线无人机的应用,多天线无人机与波束成形技术相结合的研究尚少。在本文中,针对险峻区域或受灾区域内无基站服务的问题,部署多天线无人机为地面用户节点提供通信服务。由于无人机信道中主要以视距链路为主,因此无人机的位置对系统整体的性能影响是比较大的。考虑到波束成形设计与无人机的位置关系高度相关而直接求解困难,本文将解决无人机的有效部署及混合波束成形的优化设计问题作为研究重点。主要研究内容如下:其一,在无人机作为临时基站提供通信服务的场景中,面对多用户的通信覆盖问题,提出了基于混合波束成形以最小化功率为目的的无人机快速部署方法。首先,通过引入混合波束成形得出关于总发射功率的近似封闭表达式。然后,在满足不同用户的最小传输速率的前提下,基于萤火虫算法快速找出无人机的最佳部署位置。通过与其他部署方法进行对比仿真,表明该方法能够有效的减少功率损耗。其二,结合目前存在的混合波束成形技术中射频链路过多所造成的硬件及能量的损耗问题,在无人机基站天线阵列端采用了部分连接架构。由于无法直接求解位置与波束成形矩阵,提出了一种对无人机位置和混合波束成形分别优化的方法,首先引入先前提出的虚拟信道求解无人机的位置,然后通过人工鱼群算法找出模拟域最佳的波束成形矩阵。另外,考虑到分辨率有限的情况,进一步提出了离散人工鱼群算法。通过仿真分析可知,本文提出的混合波束成形方法要比其他方法的综合性能更好,且无人机部署的位置优于其他部署方法。