毫米波亚毫米波波长介于微波和红外之间，兼具有两者特点，但又不同于微波和红外。与微波频段相比具有更短的波长，因此毫米波亚毫米波成像比微波成像有更高的分辨率，更能清晰表现出被成像物体的细节;与红外成像相比，虽然红外成像分辨率高，目标物体细节清晰，但穿透能力差，毫米波亚毫米波波长比红外长的多，因此比红外具有更强的绕射能力，对非金属物体具有一定的穿透性且不同的介质特性表现不同，故对隐匿的武器、危险品或者特定物体均可有效的探测成像。本文主要根据毫米波亚毫米波成像系统要求，设计研发了相关的电路和软件，最后构建了毫米波亚毫米波成像系统进行实验验证，采用了两种图像处理算法对实验数据进行了优化处理得到被成像物体的毫米波亚毫米波图像;在Ka波段设计仿真了两种结构的N-1型功率合成网络;参与了Q波段的多波束天线系统的研究，所取得的主要研究成果包括:　　(1)在W波段构建了主动照射式三毫米波焦面阵成像系统。仿真分析了三毫米成像透镜的焦面场分布，透镜与接收喇叭天线的耦合效率。根据谐波混频器的原理，采用反向并联二极管对设计了分谐波混频器;并对分混频器的拓扑结构进行改进创新，设计出了一体化8单元四次谐波混频器线阵，该线阵还集成了喇叭接收天线和波导微带过渡，完全能满足焦面线阵成像需要;利用MMIC(单片集成芯片)设计了中频信号放大器;结合相关仪器开发出了一套自动采集成像处理的软件，并在W波段进行了目标物体的成像实验。　　(2)在亚毫米波频段建立了焦面阵成像系统和共焦成像系统。仿真分析了亚毫米衍折射透镜的焦面场分布，透镜与对角角锥喇叭天线的耦合效率，透镜与对角角锥喇叭天线的最佳耦合位置。鉴于目前亚毫米波波源功率较小，本文设计了不同于三毫米波反射式的成像系统，采用亚毫米波穿透被成像物体的焦面阵成像。根据准光高斯束理论设计了高斯波束穿透被成像物体的双透镜共焦成像系统;构建了共焦反射成像亚毫米波成像系统;零阶贝塞尔波束验证实验系统以及毫米波贝塞尔波束成像系统。设计研制了具有低频交流信号滤波放大功能的亚毫米波数据采集盒，实验表明有利于提高亚毫米波成像质量;开发了一套亚毫米波自动采集成像处理软件。在375GHz频率进行了多种目标物体的成像验证实验。　　(3)由于毫米波亚毫米波原始图像分辨率低，可视性差，因此本论文研究了频域直接外推算法、灰度调整后频域外推算法、自动边缘检测提取算法和SMQT(SuccessiveMeanQuantizationTransform逐次均值量化变换)边缘检测提取算法对原始毫米波亚毫米波成像数据进行了处理，得到了清晰的毫米波亚毫米波图像。　　(4)在Ka波段设计了空间星形波导N-1型功率合成网络，以6路为例仿真分析了该功率合成网络的特性。此种结构的功率合成网络的通道损耗小，比常规基于径向波导的功率合成网络方便安装及调试;提出了一种基于缝隙耦合波导阵N-1型功率合成网络，以4路为例仿真分析了该功率合成网络的特性，该结构的合成网络比波导探针结构的网络通道损耗小，能降低加工难度，易安装调试，且容易以积木方式扩展合成路数获得更大的毫米波功率。　　(5)研制了Q波段的多波束均匀介质球透镜天馈系统。主要包括均匀介质球透镜和2×8阵列圆波导馈源网络。馈源网络包含SPDT(单刀双掷)开关的波束切换馈电网络和波束控制器。经过多次反复调测，仿真和实测结果吻合很好，性能良好。