微波成像是当今电磁学中应用性很强的前沿性研究课题，它是利用微波技术、电子技术和数字图像处理技术等的综合高科技探测手段。微波成像也是一种无损检测技术，它是根据被测物体外部的散射场检测到的散射数据重建物体内部的复介电常数图像的一种技术。在成像时首先用低功率的微波场照射被测物体，然后检测被测物体的散射场，进而进行成像研究。与超声、x射线等传统的测缺技术不同，微波检测不是依据材料的密度而是电磁特性，因而穿透能力强，同时在微波频段，各种材料的电磁变化比其他物理性质对受检试件的缺陷更为敏感，这是微波检测的优越性所在。微波成像技术正处在发展阶段，微波成像技术的未来取决于微波检测技术的改进和微波成像算法的完善。 微波成像在军事和民用方面都有广泛的用途。在民用方面，微波成像被广泛地应用于工业的无损检测、地球资源勘探、隐匿物体的探测、目标识别、国家安全检查和隐身与反隐身等方面，在医学上也有着巨大的应用前景。本课题是辽宁省科技厅2002年资助课题，利用微波无损检测技术实现对建筑结构中混凝土墙内的钢筋分布情况进行检测。该课题也可用于桥板、桥墩、机场路面以及生物物体结构等的检测，对工程质量监督及保证建筑结构的安全有重要意义。 该课题的工作主要有微波作用机理学习、微波装置结构确定、实验数据获得、成像算法的研究等几个部分。在课题开展前期，通过学习微波理论及检测原理，确定了检测装置结构。中期，通过有限元仿真获得了不同被测对象的测量数据，并选用ω-K成像算法成功地实现混凝土模型内钢筋位置分布的图像重建工作。后期，进行数据采集卡的设计及用微波反射式探伤仪对大小为450mm×350mm×250mm的混凝土实验块进行测试，并利用测量得到的散射数据进行成像研究，得到的成像结果较为满意。 本文总共分五章内容。在第一、二章分别对微波无损检测原理及成像原理、微波无损检测及其成像在国内外的发展现状、平面电磁波的传播及媒质分类进行了较详细的论述，这些内容都是后续研究的基础。第三、四、五章是论文的核心部分。在第三章中，从基本的Maxwell方程出发，推导出所有微波成像的算法基础——散射问题的积分方程，并对几种较为典型的微波成像算法及其应用背景进行了探讨；第四章将有限元软件沈阳工业大学硕士学位论文ANSYS在微波无损检测中的应用研究进行了分析，并给出由仿真数据重建图像的结果:在第五章描述了在本课题中所进行的数据采集卡的软、硬件设计，并给出实际采集数据成像结果。最后，对本文的结论及微波无损检测技术的良好的应用前景进行了探讨，同时对今后的研究工作提出了几点建议。