本文在详细介绍平流层通信平台与其多波束天线技术之后，通过分析前人提出的平流层波束结构，改进了原先提出的微/宏波束天线覆盖方案，采用更为复杂但更贴近实际的模型，尤其是改进了艇载天线波束方向图和信道干扰的计算方法。该方案应用于平流层通信CDMA系统，通过在宏波束覆盖范围中嵌入微波束，解决平流层通信系统中由于用户分布失衡而引起的热点问题。针对不同的用户分布和热点位置，文中给出了调整微波束实现系统容量最大化的优化方法。仿真结果表明在用户分布失衡、热点位置变化等情况下使用本文的嵌入式波束覆盖方案仍然可以保持高而稳定的系统容量。 针对平流层定点信息平台低空试验艇的工作特点，本文分析了该系统无线数据链路中上下行信道天线收发信号与平台运动方式的关系，分析表明现有天线结构存在传输信号盲区的问题。为此提出了一种基于天线分集的天线收发模型，以改善数据链路性能。该模型实现简单，仿真结果表明该结构可显著提高信噪比并有效消除信号传输盲区，实现信号的可靠传输。 本文对以上天线波束设计方案及收发链路性能研究，均编写了相应的MATLAB与C++程序进行建模仿真，验证了方案的有效性，可行性。