高灵敏检测是太赫兹科学与技术发展与应用的关键技术。天线耦合太赫兹检测器作为太赫兹探测器的一种类型已被广泛地使用与研究。Nb5N6 microbolometer阵列器件正是采用天线耦合方式的太赫兹检测器,具有工艺简单、检测灵敏度高,响应时间快,便于集成大规模阵列等优点。然而,在太赫兹波段芯片衬底的厚度与信号的波长相当,受衬底干涉影响,天线耦合探测器的结构设计、性能表征都存在困难。为了能够表征出天线耦合NbsN6 microbolometer的本征特性,规范器件的性能参数,本论文主要针对基于microbolometer的天线耦合太赫兹检测器的设计与表征展开研究,主要内容包括：第一,设计了基于microbolometer的天线耦合检测器的太赫兹天线。太赫兹天线的作用是提高检测器的信号耦合能力,从而帮助提升器件的检测性能。天线设计中主要考虑的问题之一是天线和负载之间的阻抗匹配,阻抗匹配的程度决定了器件的检测性能,如电压响应率。microbolometer的核心部分是基于NbsN6薄膜材料制成的微桥,其室温电阻在0.6K-3K欧姆的范围内,通常自互补平面天线的特征输入阻抗只有60π欧姆,无法满足Mb5N6 microbolometer的结区高阻抗匹配要求。我们仿真设计了一种高阻抗半偶极子天线,频率设计在0.2 THz频段,并计算了天线的输入阻抗,反射系数S11,电流分布等天线特性。同时,我们还研究了天线谐振吸波结构对天线频率以及耦合效果的影响,根据优化设计结果研制的0.2 TH频段的天线耦合NbsN6 microbolometerz阵列芯片,实验测试结果证实该器件在0.22 THz到0.33 THz都有优秀的电压响应。第二,在太赫兹波段,器件结构的映射小于被测量的入射光束的尺寸。天线耦合太赫兹检测器的有效响应特性能够反应天线实际接收的能量。我们提出一种实验方法——去卷积法(Deconvolution method)来测量天线耦合检测器的有效接收面积。用这种方法,表征了天线耦合NbsN6 microbolometer检测器的性能,研究结果显示,microbolometer的有效接收面积,是器件物理尺寸(主要是天线尺寸)的7.4倍,有效电压响应约为直流电压响应的63%。一个偏置在0.19mA,直流电压响应为-760 V/W的microbolometer检测器,实验测得的有效电压响应率为480 V/W。,本实验方法比较客观的反应了器件在实际光学系统中的可利用性能,为太赫兹波段检测器的表征提供了一个有效方法,也为天线阵列单元尺寸设置提供了参考依据。