多输入多输出（MIMO）技术是无线移动通信领域的重大突破。通过在系统中引入空间这个参量，MIMO技术能在相同的带宽和天线发射功率下，极大地提升系统的频谱利用率。本文主要针对MIMO技术引入的空间维度参量，对其空分复用（SDM）机制进行了应用性研究。MIMO理论在Shannon公式基础上导出正比于收发信天线数的MIMO信道容量公式。由于MIMO系统使用多根同频发送天线，在MIMO的物理信道中会包含多个相关性极大的子信道。因此MIMO理论关于独立子信道的定义在工程应用中很难成立，会导致所依据的SDM无法实现，使MIMO理论在数学层面导出的信道容量公式在物理实现上会存在很大的不确定性。由于MIMO系统使用不控制相位的多天线同频发射，多波干涉作用的影响是不可避免的，一定会产生方向不确定的定向发送波束，将形成多个电波覆盖盲区和一个不合理的无线通信系统。从实际工程应用的角度出发，本文给出了一种基于线阵的基带波束赋形方法，该方案具有较高的可靠性且易于实现。基于对相控阵天线系统（PCA）及Shannon公式的讨论，提出了一个全新的多天线系统——香农相控阵天线系统（SHPCA），该模型将利用PCA产生的定向窄波束形成功率利用率极高的SDM系统，并给出信道容量公式。与传统信道容量公式相比，该模型更直观地反映了SHPCA多天线系统的SDM作用和收发天线数对系统容量的影响。