1太赫兹(THz)频段具有十分重要的科学意义和广泛的应用前景，是目前天文学和大气物理研究的重点频段。由于太赫兹探测技术的缺乏以及大气衰减作用的限制，太赫兹频段仍是一个有待全面研究和开发的频率窗口。超导HEB混频器(Hot-Electron Bolometer)是目前1 THz以上频段灵敏度最高的探测器，同时具有射频频率相关性弱和需求本振功率低的优点。为了满足太赫兹频段天文应用，其波束特性、灵敏度和频率响应特性仍有待进一步研究。　　本论文主要研究内容及创新点包括:　　1)高阻硅介电常数在77 K和295 K的精确测量及其在超导HEB混频器集成透镜天线远场波束设计中的应用。　　2)超导HEB混频器集成透镜天线远场波束方向图仿真及测量。分别采用两种仿真方法（MoM/PO和GO/PO）和测试方法（近场测试和远场测试）分析超导HEB混频器的远场波束方向图，仿真结果与测试结果十分吻合。　　3)面向南极5 m太赫兹望远镜的1.4-THz频段超导HEB混频器研制及特性表征。实测等效噪声温度低达450 K，实现该频段国际上最高灵敏度;实测射频带宽为0.8-1.5 THz，与模拟仿真结果一致。　　4)螺旋天线耦合的0.1-1.5 THz宽带超导HEB混频器特性实验表征。实测等效噪声温度和中频噪声带宽无明显频率相关性，且噪声温度频率响应曲线与实测FTS频响曲线基本一致。　　本论文的研究工作加深了对超导HEB混频器灵敏度、远场波束方向图以及FTS频率响应的理解，同时实现了国际上最高的灵敏度性能，为将来中国南极天文台5m太赫兹望远镜的应用打下重要基础。