大规模MIMO技术在利用空间分集提升频谱利用率、多用户接入、波束合成对抗毫米波空间传输损耗等方面有着显著的优势。然而，在大规模MIMO系统中，动辄数百根天线和射频通道的引入使系统校准变得复杂。此外，在系统投入使用之后，随着温度、时间等因素的变化，各个通道的幅度与相移将出现漂移。因此研制具备自校准功能的收发系统是十分必要的。
　　本文主要对具有自校准功能的毫米波多波束接收阵列展开研究。通过在天线与低噪声放大器之间插入定向耦合器作为自校准信号的馈入端口，使接收阵列实现自校准功能。本文研究的自校准方案结构简单，不需要引入额外的自校准通道，且八个射频通道在自校准时通过合路器合为一路，只需一个ADC就可以实现八通道阵列的校准，进一步降低了系统复杂度和功耗。
　　为了实现工作于24-28 GHz的毫米波多波束自校准接收阵列验证平台，完成了24-28 GHz 毫米波接收阵列射频前端的研制。同时研制了应用于毫米波自校准接收阵列的矢量合成式数控移相器阵列，在5.625度的移相精度下，幅度与相位误差均方根分别为0.125 dB、0.75度。针对利用金属压块进行前端-天线互连的基片集成波导馈电的渐变槽天线（TSA）因压块反射而造成的方向图凹陷的问题，设计了应用于毫米波自校准接收阵列的SIW垂直馈电的双E形微带贴片天线，用该天线组成1*8的天线阵列，可以实现±44度的波束扫描。此外，还设计了用于前端与天线分离测量的SIW-微带垂直转接结构，测试结果表明该天线及其转接结构具有良好的性能。为了提高自校准系统校准精度，抑制杂散信号，论文还研制了基于SIW-DGS的本振滤波器、基于微带多模谐振的中频滤波器，测试结果表明滤波器带宽、插损、杂散抑制等特性均达到了设计目标。
　　最后结合各分立器件的仿真测试结果，利用 ADS 进行了接收阵列的自校准方案验证，结果表明经过系统自校准，波束方向的准确性、波束旁瓣电平的抑制度等方面均有改善，该自校准接收阵列的方案是可行的。