多普勒反射仪是一种结合了微波技术和散射测量技术的微波诊断系统,它具有较高的时间和空间分辨率以及良好的波数选择性。它能够同时测量等离子体密度涨落和极向旋转速度分布,是研究等离子体湍流的有力工具。多普勒反射仪系统将某个特定频率的微波束入射到等离子体中并在截止层处散射,通过测量散射信号的幅度和相位的变化来得到截止层处的密度涨落和垂直旋转速度。本论文主要的研究内容是在KSPEX装置上搭建一套多普勒反射仪系统,用于同时测量等离子体的极向旋转速度和密度涨落。该套反射仪系统工作的频率范围为1～10 GHz,采用超外差式测量,极化方式为寻常模极化（O模）。系统中振荡器所产生的3 GHz的本振信号与微波信号源所产生的探测信号混合产生一个差频,从而实现超外差测量。通过超外差检测的方法可以测量多普勒频移的大小和方向。该套系统采用双脊喇叭天线用来同时发射和接受微波信号。在KSPEX装置的氧化物阴极放电等离子体中,它典型的等离子体密度峰值约为3.88×10¹⁷m^-3。射线追踪结果表明,系统测量范围可以覆盖整个小半径。台面测试中,用一个垂直于传播方向放置并做往返运动的铁板来获得多普勒频移信号,从而检验系统能否正常工作。最后,采用相位偏导法提取多普勒频移,并给出了垂直旋转速度的功率谱分布。上述结果表明,安装在KSPEX装置上的多普勒反射仪系统获得了有效的等离子体实验数据。本论文的另外一个研究内容为用于EAST装置上多普勒反射仪系统的140GHz的频率选择表面的设计,EAST装置上多普勒反射仪系统包括一套Q波段（33～50 GHz）微波系统和一套V波段（50～75 GHz）系统。为了避免高频的微波加热系统溢出的微波可能会对反射计系统的微波器件造成损坏,论文设计了一种圆形频率选择表面（FSS）,它可以反射140 GHz的微波信号（D波段）,同时对有用的Q波段和V波段的微波测量信号衰减很小。本论文研究了FSS环形内径的尺寸对谐振频率的影响,以及微波入射角对谐振频率（140 GHz）和通带（33～75 GHz）传输损耗的影响。结果表明,谐振频率随环内径的增大而减小,这与理论计算结果是一致的。不同谐振频率下的传输损耗均大于-16 dB。仿真结果表明,在谐振尺寸下的FSS其谐振频率和通带处的传输损耗分别约为-25d B和-0.1 dB。不同入射角度下的通带衰减和谐振频率结果表明该FSS入射角偏差在8°范围内都可以正常工作。