气象灾害频发导致我们亟需采取手段监控和预测气象目标的运动与发展趋势,如云水粒子是研究气象目标物理特性以及动态的主要手段。天气雷达主要用于监控粒子的增长和运动趋势,通过观测它的粒子增长趋势,可以进行连续观测。譬如可以通过测量雷达反射率的同时观察,同时观察上升气流由凝结和冻结过程释放的热量产生的夹带。因此,对气象目标的研究具有十分重要的意义。太赫兹雷达技术作为当今的前沿技术,在云等气象目标的探测领域具有广泛的应用潜力。本文针对毫米波太赫兹双频天气雷达,进行了系统参数设计以及仿真建模。首先,介绍了国内外天气雷达技术发展的现状以及进行云探测的重要意义,阐述了双频雷达的优势。从基本雷达方程出发,逐步对天气雷达方程进行了分析。其次,对双频雷达系统进行了分析和仿真。对雷达系统的性能参数指标进行了分析与计算,并使用ADS软件对雷达系统的发射机和接收机部分进行了分析和仿真。之后,对天气雷达的信号处理部分,对雷达的中频部分以及信号处理接收部分进行了分析。使用MATLAB的simulink模块对上述的反演算法进行了仿真,将处理结果进行了简单的分析。最后,介绍了几次重要的外场实验,并对实验结果进行了简单的处理和分析。