大气中水和能量的循环是影响气候变化的重要因素。云是这两种循环的纽带，而降水是实现这两种大气循环重要过程。在大气云探测过程中，太赫兹波相对于微波、毫米波，具有超宽的信号带宽，同等条件下天线波束更窄，探测精度更高。这就使得太赫兹技术在气象探测领域有广泛的应用潜力。然而国内在太赫兹气象雷达这个领域的研究相对甚少。本文紧密结合太赫兹测云成像应用背景，主要进行云粒子散射特性研究以及太赫兹测云雷达系统分析与设计。首先，阐明了论文研究的背景，介绍了国内外测云雷达的研究现状及面临的主要问题。其次，利用离散偶极子近似法和时域有限差分法对云粒子的散射特性展开研究，为辐射传输以及云参数反演提供可靠的理论依据。再次，从雷达气象方程出发，介绍了气象雷达中的反射率因子Z的概念。对比分析国外已有的太赫兹气象雷达参数，论证了本雷达系统的关键参数。然后，根据测云雷达的参数提出雷达系统的总体设计方案，并对系统各模块进行了详细的链路设计与仿真。最后，为了方便系统联调测试，基于分支线波导理论设计了220GHz的3dB波导定向耦合器并完成测试，性能良好。