太赫兹科学与技术作为当今交叉学科的前沿研究领域,受到了人们的广泛关注,其发展具有十分重要的科学研究意义和潜在应用价值。作为太赫兹科学技术的重要研究方向之一,太赫兹天线在众多的太赫兹无线系统中,有着极其重要的应用,其性能的优劣对系统整体性能产生影响。如在太赫兹无线通信、雷达、成像等系统中,高增益且波束能扫描的天线可以显著提升系统的整体性能,因此,设计高增益太赫兹波束扫描天线具有重要的研究意义。作为太赫兹系统中频率选择器件,滤波器可以滤除不需要的信号和噪声,从而改善系统信噪比。基片集成波导(SubstrateIntegratedWaveguide,SIW)作为一种具有低损耗、高Q值、高功率容量以及易于与平面电路集成等优点的导波结构,非常适合太赫兹平面易集成的高性能滤波器的设计。因此,本文将对高增益太赫兹波束扫描天线和平面易集成SIW太赫兹滤波器展开研究工作,具体如下:首先,论文对太赫兹科学技术做了简单综述,回顾了当前太赫兹天线和滤波器的研究背景和现状,简要介绍了波束扫描天线的类型。其次,利用双抛物柱反射面结构形式和机械扫描原理,设计了一款工作在WR-2.2频段(325-500 GHz)的太赫兹高增益波束扫描天线。文中详细介绍了该天线的工作原理以及设计过程,并且利用低成本的金属铣削工艺对设计的天线进行了加工,随后在太赫兹暗室对加工的天线的S参数、方向图、增益进行了测试。测试结果表明该天线在整个WR-2.2频段内的反射系数优于15 dB;天线的波束能够实现在-60°到+55°范围内扫描,且天线的实测增益均在33.17 dBi以上,最大增益达到了 38.05 dBi。总体而言,天线实测结果和仿真吻合较好。实验结果表明采用低成本金属铣削工艺设计的高增益太赫兹波束扫描天线的方案是可行的。最后,对基片集成波导技术进行了介绍,在此基础上利用SIW技术设计了两款不同拓扑结构的中心频率在400 GHz的SIW滤波器;对这两款滤波器关键的结构参数和材料属性参数进行容差分析;并借助电磁仿真软件HFSS对讨论了表面粗糙度对滤波器性能的影响。