毫米波焦面阵成像是近年来毫米波领域的一个研究热点。由于毫米波的一些特殊性质使得毫米波在成像技术方面有着先天的优势，在反恐和交通监管等一些应用领域有着特殊的优点。本文分析设计了一种用于毫米波焦面阵成像的衍射透镜。 由于透镜尺寸比较大，采用传统的全波方法很难进行分析优化，因此本文首先采用一种高频近似的方法一一射线衍射传播法对透镜进行分析，通过与全波方法的比较证实了该方法的正确性。由于透镜的结构具有旋转对称性，在全波分析的时候本文采用BOR-FDTD(旋转体时域有限差分法)方法，将三维问题降低到二维进行计算，显著地减少了计算所需的存储空间和计算时间。 为了得到较好的焦面场性能，基于高频近似方法，本文阐述了两种减小焦面场像差的方法：1．在透镜的入瞳面加入光阑；2．采用衍折射透镜。通过参数优化调整，给出了焦面场性能较好时光阑的尺寸以及光阑距离透镜入瞳面的距离，设计了一种能够显著改善焦面场像差的衍折射透镜，给出了相关的参数。