近年，随着微波技术的发展，对于电磁波的研究正在逐渐向着更高的频段偏移，毫米波逐渐成为了近年的研究热点。毫米波遥感探测技术是在不接触被测目标的情况下，通过电磁波的反射、折射和绕射等性质，区分性质不同的目标。该技术在气象、地质以及军事方面都有着重要的应用。在国外，该项技术已经能够投入实际应用，然而，国内在该方面的研究还不发达，制作工艺和器件设计水平无法达到实用的要求，因此，还需要进行大量的实验研究。本课题以国家重大科学仪器设备开发专项毫米波成像探测仪项目为背景，研究毫米波遥感探测技术中需要应用到的系统馈源天线和毫米波辐射计，对其参数需求进行了分析，并设计了高增益、方向性强的系统馈源天线和毫米波辐射计中低噪声系数、高稳定性的低噪声放大器以及选择性能良好的滤波器，该设计经仿真验证，满足项目需求，但后续还需通过实物加工，对其实物性能进行检验，已达到实际应用的目的。本文全篇以普朗克黑体理论为基础，通过该理论，得到被测目标功率-温度的关系，以此作为毫米波辐射计检测不同目标的依据；通过对不同毫米波辐射计工作原理的分析，决定了辐射计的类型选择；对毫米波辐射计的重要参数温度灵敏度进行了推导，提出了提高其温度灵敏度的方法。介绍了毫米波遥感探测技术中系统馈源天线的参数性能，根据要求选择了卡塞格伦天线做为系统馈源天线；分析了卡塞格伦天线的工作原理，并根据其几何关系介绍设计方法，并通过CST仿真建模，验证设计方法的正确性；为了进一步提高天线的性能，对天线进行优化，经过调整，系统馈源天线的回波损耗进一步降低，增益得到了提高。分析了毫米波辐射计中的94GHz低噪声放大器的参数设置，对其性能要求进行了分析；对低噪声放大器的工作原理和设计方法进行介绍，阐明在低噪声放大器设计中需要注意的细节；选取合适的芯片，对工作于3GHz的低噪声放大器在ADS中建模，验证设计原理的正确性。设计了毫米波辐射计中频波段的滤波器，介绍其参数要求和设计原理，并通过ADS仿真加以验证其正确性，生成版图，仿真其实际情况下的工作性能，从而为今后的实际加工打下基础。