大功率太赫兹波系统由功率源、传输系统以及发射系统组成,在通信、雷达、成像和医学等方面具有深厚的开发潜力。其中传输系统包括输入输出系统、模式变换器和低损耗传输系统等,是大功率太赫兹波能否有效应用的关键。本文主要工作内容为设计一个波导传输系统,将输出模式为TE03模式,工作频率为220 GHz的回旋振荡器输出的太赫兹信号传输到回旋放大器的输入口。对系统中的圆波导模式变换器、转向传输器和输入系统中的关键参数如传输效率、模式转换效率和工作带宽提出了具体的解决方案。并通过相应的理论与仿真计算,最终进行实验验证。本文的研究内容如下:1.提出了一种用于220 GHz回旋管的半径线性渐变式级联TE0n模式变换器,能够有效地降低高频段模式变换器的实现难度。编写了基于耦合波理论的计算程序,计算了不同长度（段数）的圆波导TE02-TE01模式变换器。得到长度为136 mm（8段）,在频带内215GHz-225 GHz内转换效率达到95%-98.78%的模式变换器。在同样的设计方案下,得到了在工作频带内转换效率都高于95%的TE03-TE02的模式变换器,并对以上的各模式变换器进行了仿真计算。利用矢量网络分析仪,搭建了近场扫描系统。通过对所测器件输入输出口的场分量扫描,可以得出器件的输入输出模式的纯度及传输损耗。本文选择长度由65.43 mm（4段）的TE02-TE01的模式变换器和92 mm（8段）的TE03-TE02模式变换器组成TE03-TE01进行实验验证,在频带215-225 GHz内,输出的TE03模的模式纯度为82%,且具有较低的传输损耗。2.提出一种折形弯曲圆波导级联型TE01-TE11模式变换器,通过耦合波理论推导出了折形弯曲波导中的耦合波方程与耦合波系数。通过计算程序的优化,TE01-TE11折形弯曲圆波导模式变换器转换效率达到96.8%。仿真验证中,模式变换器的最大转换效率为98.8%（218.3 GHz）,在215.3～221.6 GHz内的转换效率大于90%。加工并测试了该模式变换器,测试结果表明,在211.5-214 GHz频带输入模式纯度为90%的TE11模,输出口TE01模式的模式纯度接近90%,模式转换效率达到95%,传输损耗的平均值为-1 d B。3.对圆波导TE01模式的直角转向传输进行了研究。通过仿真成功设计出了刻槽型TE01模式的波导弯头与TE01模方型波导弯头。仿真结果表明刻槽型波导弯头在216-224 GHz的频带内其传输接近-0.5 d B,反射小于-15 d B;方型波导弯头在210-230 GHz频带内,其传输损耗小于-0.1 d B,反射小于-30 d B。对方型弯头进行了实验验证,结果为在216-228 GHz频带内输出口TE01模模式纯度均值为80%。本文还对过模斜角弯头进行了理论与实验研究,其中半径5 mm斜角弯头在210-230 GHz频带内输出TE01模式的模式纯度为85%-90%,传输损耗的均值为-1d B。半径10 mm斜角弯头在216-230 GHz的频带内输出的TE01模式纯度为60%-80%,传输损耗的均值为-1.5 d B。4.研究了一种用于220 GHz放大器的盒型窗,完成了窗的设计、制作和测试。完成窗的设计、制作和测试,实验结果表明在215-225 GHz频带内,盒型窗传输损耗约为-0.5 d B,反射为-11 d B。