辉光放电探测器(GDD)是一个良好的室温微波探测器,具有价格低、动态范围大、光谱范围宽、响应时间快、使用方便等优点,开展基于GDD的微波成像系统研究具有重要意义。首先,介绍了气体放电的伏安特性和内部粒子的运动特性,从电子动能增加、等离子体电离率提高和级联碰撞增益三个方面阐述了GDD微波探测的机制。在此基础上,设计了微波成像系统的总体方案。其次,基于梯度相位超表面的基本理论,提出了一种梯度相位超表面结构。该结构单元由两个相似的单元结构组成,仿真结果表明,工作频率为11GHz时其透射系数大于-3dB,相位覆盖范围大于360?。基于设计的超表面结构,构建了一个频率为11GHz、焦距为150mm的梯度相位超表面聚焦透镜,实现了GDD微波成像系统中的微波信号聚焦。再次,设计实现了GDD微波成像系统中所需要的硬件和软件。硬件包括GDD信号调理电路、以嵌入式芯片STM32为核心的二维扫描架平台,软件包括控制二维扫描架平台的嵌入式软件和具有数据采集、成像处理功能的上位机软件,完成了系统的搭建。最后,基于设计的微波成像系统,开展了对物体的成像实验,得到了较好的成像效果。