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被动毫米波成像系统在人体安检、火灾探测等领域都有重要应用。毫米波可穿衣物,利用毫米波辐射计探测到人体衣物下的危险隐匿物品比如枪支、弹药和管制刀具等。被动毫米波成像系统与主动毫米波成像系统相比有对人体不辐射电磁波,对人体无害这一项绝对优势。小型化站开式被动毫米波成像系统能够实现远距离非合作式安检,更高效更安全。本课题以人体安检为背景,系统的研究了被动毫米波成像系统对人体下隐匿物品检测的机理,设计了一种实现小型化站开式的被动毫米波成像系统。(1)作为本文的理论基础,首先研究分析了被动毫米波成像原理,在此基础上分析了3mm波段物体的辐射特性,理论上分析了不同材料的辐射特性对被动毫米波成像系统分辨率的影响。(2)按照准光路设计的原理,在94GHz的频点下,综合考虑系统的成像距离、视场和分辨率等因素,用准光路的设计办法设计准光学分系统。该分系统能够将目标点辐射的电磁波汇聚于接收天线,从而提高近场探测成像空间分辨率。(3)为提高成像系统分辨率,降低边缘照射电平,设计了一款频段在70～110GHz频段下的介质杆天线,并详细分析了介质杆天线各参数对天线性能的影响。在此基础上设计了一款新型馈源天线,在天线增益和波束宽度等天线性能上表现优异。(4)仿真分析了成像系统聚焦特性,并分析了偏馈时导致的焦斑畸变对分辨率的影响。(5)针对传统椭球反射面存在的焦斑畸变的缺点,将光学成像理论与毫米波成像理论做结合,利用光学设计原理设计了一款基于zernike多项式的自由曲面。