毫米波医学成像系统根据机体正常组织与病变组织毫米波介电特性之间的显著差异,通过获取待测目标的散射场信息,形成具有高空间分辨率的生物组织医学图像,可非接触式检测皮肤癌、乳腺癌和烧伤等疾病,因不侵入组织和分辨率高而被广泛青睐。具备超宽带、高增益、小体积、定向辐射等性能的天线是毫米波成像系统获得高分辨率医学图像的关键,天线性能的好坏直接影响成像分辨率和检测结果准确性。为了更好地改善天线的宽带性能和辐射性能,本文在对踵Vivaldi天线（AVA）的基础上,提出了爪形槽加载结合介质透镜和梯型爪形槽加载结合电阻两种超宽带天线,改善了常规AVA带宽受限、波束倾斜问题,增益高、体积小,满足对烧伤检测的应用。针对于常规AVA带宽受限、低频段增益低、波束倾斜等问题,首先提出了一种爪形AVA。将贴片负载加载、爪形槽加载和介质透镜加载技术相结合,通过直槽+斜槽开槽方法,在有限的辐射臂上尽可能的延长开槽路径,扩展了天线带宽,低频段增益提高了近2.5d Bi,天线在22.5-39.78GHz的带宽内实现高增益定向辐射。为了进一步改善爪形AVA的带内失配和高频端辐射不稳定问题,提出了一种加载电阻的梯型爪形AVA。将梯型爪形槽仅加载在辐射臂部分,引入电阻加载技术将贴片负载用电阻连接到辐射臂,通过改变辐射贴片上电流的分布,阻止天线末端电流回流,消除了低频端带内失配问题,改善了高频段增益下降的现象,在19.24-40.94GHz的带宽内增益为6-11.2d Bi。该天线相比于常规AVA带宽扩展了近8.12GHz,增益平均提升了约3d Bi,方向图在整个频段内具有稳定的定向辐射特性,天线尺寸大小为33mm×15mm×0.508mm。对模拟烧伤皮肤进行仿真,根据人体皮肤不同组织介电常数不同构建了皮肤仿真模型,通过对比分析天线接收到的复反射系数,烧伤皮肤具有更低的实部和虚部,且随着烧伤程度的变化而变化,不仅区分了健康皮肤与烧伤皮肤,还对一级、二级和三级烧伤做出了分辨,通过合成孔径成像算法对S11数据进行处理并成像,成像结果清晰的显示烧伤部位。