全极化毫米波辐射计是一种新的毫米波探测技术,它能够测量目标毫米波辐射信号中的全部极化信息,相对于传统的单通道辐射计能够获得物体更多的物理信息,具有良好的应用前景。本文主要对全极化毫米波辐射计的系统结构与工作原理进行了详细论述,对系统中的两个关键器件——正交模耦合器(OMT)和复相关器进行了研究。首先详细阐述了全极化毫米波辐射计的系统结构与工作原理。实现全极化的第一步是双极化(水平／垂直极化),这种辐射计被称为双极化辐射计。对其增大探测的距离和对虚假目标的识别进行了研究。然后通过对这两路极化信号进行复相关运算,就可以得到全部4个Stokes极化参量的另外两种极化参量。其次,对OMT进行了研究。设计了两种结构不同的OMT——圆公共波导膜片分支OMT和短路圆公共波导OMT。前者性能较高,而后者可以实现小型化。详细介绍了两种OMT的结构与原理,并用HFSS仿真软件对其进行了仿真,然后对短路圆公共波导OMT其进行了实物制作及测试。最后,对复相关器进行了研究。乘法器单元是模拟复相关器的核心器件,乘法器单元由模拟乘法器、低频放大器和低通滤波器三部分组成。乘法器电路的设计采用新型的乘法器芯片ADL5391。对设计的低频放大器和有源低通滤波器在软件Multisim11中进行了仿真分析。对乘法器单元进行了实物制作及测试。