颅内介质目标的近感探测问题，是近年来生物电磁学领域研究的热点、难点问题。一方面，发展颅内电磁目标的近感探测技术，对于颅内疾病诊断等具有重要的理论意义和应用价值，因此，该技术近年来受到国内外众多学者的极大关注；另一方面，颅内组织常具有非线性、多尺度、多维度、以及媒质色散等特性，使得其中介质目标的电磁散射特性面临难以有效获取、计算量过大等诸多困难。　　针对上述问题，本文研究了颅内生物组织电磁特性的变化规律，基于对颅内结构的等效传输线模型分析了适用于近感探测的微波频段，为了实现对复杂颅内组织的电磁散射特性的有效计算，提出能够近似真实解剖学头颅结构的球形分层的电磁学模型。通过对等效分层球形结构的电磁仿真，深入分析了近感探测时，颅内结构的电磁场、异常介质的散射场分布规律。在完善对颅内结构电磁场分布规律的认识后，设计出能够敏感捕捉散射场信息的天线阵列，并深入研究了异常介质与激励源之间的电磁相互作用。　　为了进一步实现对异常介质在颅内结构的有效诊断，本文研究了在颅内近感探测时，微波共焦成像算法的实际应用问题。基于对激励源与颅内结构的电磁相互作用机理的认识，提出了用定向波束作近感探测激励源的成像方案，深入分析了高斯波束、拉盖尔高斯波束、电磁偶极子天线用于近感探测的微波共焦成像效果，从而实现对颅内介质目标的有效诊断。