近年来,毫米波频段在通信、目标探测、制导、空间遥感等方面获得了广泛的研究与应用。近年来,电子系统的工作频率不断提升,太赫兹(300GHz-10THz)频谱的开发利用已成为热点,太赫兹技术已在射电天文中获得大量应用。太赫兹信号由于波长比毫米波短因而具有比毫米波更好的分辨率,因此在成像方面有强烈的应用需求。准光技术利用电磁波在空间聚束传播的方式来传递毫米波太赫兹信号,具有损耗小、承受功率高、加工难度相对低、可多波束多极化工作等优点。常用的准光元件包括传统的光学元件和衍射光学元件。衍射光学元件是基于光学的衍射原理设计而成的一类元件(如衍射透镜和菲涅耳波带板),而这类光学元件采用完全不同于传统的制作方式,是一类小型、高效、阵列化的光学元件。太赫兹焦面阵成像类似光学成像,其不同于机械扫描和相控阵成像,可获得高分辨率的图像,且可不受天线扫描速度影响就可实现实时成像。本课题研究的内容主要有三大块:正交极化扭转反射板,菲涅耳波带片天线和太赫兹焦平面阵列成像系统。正交极化扭转反射板的功能是将入射波的极化方式进行90o旋转。本文基于极化变换理论以及正交极化扭转反射板的设计方法,设计了中心频率为90GHz时,入射角度范围为[-10o,10o],垂直入射时带宽范围为[86GHz,94GHz]可以实现较好的极化扭转性能的极化扭转反射板,且在正入射时极化扭转性能最佳;并设计了中心频率为98GHz时,入射角度范围为[-17o,26o],当入射角度为20°时带宽范围为[94GHz,102GHz]可以实现较好的极化扭转性能的极化扭转反射板,且在入射角度为20o时极化扭转性能最佳。菲涅耳波带板是一种准光衍射聚焦器件。本文基于相长干涉的原理,设计菲涅耳波带板的结构,并对菲涅耳波带板的衍射聚焦性能与扫描特性进行了分析和研究。首先本文得到不同角度入射的平面波在同一焦点处聚焦的菲涅耳波带板结构,并讨论了焦点处的聚焦效率。然后基于此设计,采用逆向思维,将喇叭放在焦点处照射不同结构的菲涅耳波带板,并进一步研究了220GHz频率下菲涅耳波带板的扫描天线的特性。太赫兹焦平面阵列成像系统是太赫兹技术的一个重要领域,在民用和军用领域都有很重要的应用需求。本文介绍了焦平面阵列成像系统的基本理论以及设计方法;并分别设计了双反射面天线以及不同组阵形式的接收阵列天线;联合仿真后分析对比了不同接收阵列在不同入射角度下对系统的耦合效率。本课题研究的所有内容需要在理论分析的基础上结合各种电磁仿真软件(如CST,HFSS,COMSOL)进行仿真计算。