被动微波遥感器由于空间分辨率不能突破接收天线真实孔径对应的波束宽度的限制,制约了其广泛应用。另一方面,由于传统空域点扫描成像微波辐射计必须通过逐点采集接收信号来获得扩展目标图像,非常耗时,是制约成像速度的主要因素之一。综合孔径微波辐射计作为一种全新被动式微波成像探测技术,空域扫描信息由阵列各组干涉强度信号的傅立叶变换获得,简化了扫描过程,实现快速成像。该技术具有较高空间分辨率、能够快速实时成像的优点,成为被动微波探测的前沿技术。本文从理论上考察该成像技术的机理,对这种基于复谱频域测量技术的若干关键技术及指标进行了研究。分析比较了传统空域扫描成像与复谱频域成像模型。二元干涉仪频域测量与相移干涉术相结合构成的复干涉仪,通过采集目标图像的直接干涉测量值,获得图像的复谱频域数据,运用合适的重构算法能够得出远场非相干辐射亮温图像的全部信息,充分利用了探测器的成像空间以及系统带宽,提高成像空间分辨率,同时实现并行采集,提高成像速度。为了扩大综合孔径微波辐射计的应用范围,提高应用价值,本文对提高复谱频域成像技术提高空间分辨率性能进行了研究。提出了平方复干涉仪这种新的测量干涉条纹的方式及其成像探测方法。基于高阶相关测量技术的平方复相关干涉仪,其成像原理仍然属于复谱频域成像方式,与基于直接复相关干涉仪综合孔径微波成像辐射计相比,可以再将空间分辨率提高一倍。本文建立了一维平方复干涉仪阵列模型并且进行了图像的模拟和反演成像的仿真,验证了高阶干涉成像理论方法。详细地分析了其成像的原理、以及复平方干涉仪的成像范围、灵敏度、空间分辨率等指标。