近些年来，毫米波成像技术在安全检查和导航系统等多方面均有着广泛的应用。在毫米波主动探测成像系统中，毫米波源的设计至关重要，它的工作带宽与成像系统的分辨率相关，并且毫米波源的输出功率要能够保证系统具备较好的动态范围；同时，前端的收发天线决定了成像系统的空间分辨率，天线的主瓣宽度越小、增益越高，系统对物体和目标的成像精度就越高。本文基于毫米波主动探测成像系统的设计要求，完成了对收发前端的毫米波源和毫米波宽频带天线的设计，本文具体做了以下几个方面的工作：（1）工作于Ka波段的毫米波源的设计。该源采用基于X波段锁相本振源与倍频的方案，首先在X波段实现一个本振源，该本振源由锁相环、压控振荡器及分频器组成，并且通过USB接口来完成对频率的控制；然后通过两级倍频器将之倍频到Ka波段，并且能够实现一定的功率输出。（2）工作于Ka波段的毫米波馈源喇叭天线的设计。为了使馈源喇叭天线能与收发电路更好的连接，对该喇叭天线的两种馈电方式进行了仿真，对比了其结果。（3）工作于Ka波段的毫米波介质透镜天线的设计。在毫米波馈源喇叭设计的基础上，加入介质透镜，并进行仿真与优化，使最终设计的天线满足了系统设计指标的要求；由于所设计的介质透镜较厚，为了减轻透镜的重量，进而减小整个系统的重量，提出使用分区技术降低其厚度，并且讨论了透镜分区后对天线性能的影响。（4）对所设计的毫米波源的单板电路模块和整板电路模块进行了测试，测试结果满足系统设计指标要求。