针对商业CMOS（互补金属氧化物半导体）场效应管模型在高频下易失效的问题，运用ADS软件构建了基于经典动力学理论的非线性RCL传输线模型，并结合实测数据说明了本文模型的精准性及太赫兹波段场效应管的工作原理。构建了基于经典动力学理论的非线性RCL传输线模型仿真系统，并将其与商业模型仿真结果进行对比，分析了在太赫兹波段本文模型与商业模型的区别。测试了现有场效应管探测器的频率响应，并对实测数据与两种模型仿真数据进行对比，说明本文模型提高了预测精度。最后，结合3σ原则分析了场效应管沟道尺寸对载流子散射效应的影响，以及场效应管进入弹道工作模式的条件。实验结果表明：本文模型与商业模型的区别主要在于模型中是否存在电感部分，该部分可作为场效应管沟道中载流子动量是否守恒及散射效应是否可以忽略的表征参数。相较于商业模型，本文模型对探测器最佳频率工作点的预测精准度可提高0.3%，对探测器带宽的预测精准度可提高约10%。该项研究为CMOS场效应管模型的精确建立及 仿真分析提供了良好基础。

以研究太赫兹雷达散射截面的特性为目的，选用所搭建低频太赫兹雷达测试系统,并借助于标准目标法开展了有关太赫兹雷达粗糙铝盘散射截面的实验研究工作。实验结果表明：在小角度散射中太赫兹雷达散射截面随散射角的增大变化比较明显，在散射角超过5°后太赫兹雷达散射截面随散射角的变化趋向缓慢，但当散射角超过12°后探测信号的强度已衰减到无法测量，在太赫兹雷达散射截面的测试中没有出现微波雷达散射截面的大小随散射角的变化而剧烈振荡的现象；将测试结果与同尺寸微波、激光雷达散射截面的结果进行了对比，得到结论：在0°附近太赫兹雷达散射截面的数值比同尺寸微波雷达散射截面的数值要小两个数量级，但比同尺寸激光雷达散射截面的数值要高一个数量级。

针对传统单通道被动太赫兹波成像系统的效率低、结构复杂的缺点，设计了一种基于曲柄摇杆机构的光机扫描太赫兹波成像系统。使用曲柄摇杆机构对行扫描镜实现快速驱动，同时配合场反射镜的运动完成对成像目标的二维扫描。通过使用390 mm口径的卡塞格林天线以及94 GHz太赫兹波辐射计完成对目标的快速成像。实验表明，系统单帧成像时间为20 s，成像视场角为30°×36°，角分辨率可达0.6°。在室内条件下，可以很好地对人体进行成像，并能有效地探测隐藏在衣物下的危险物品。该系统具有成本低、效率高、结构简单等特点，对实现被动太赫兹成像系统的小型化、快速化有较高的参考价值。

搭建了以0. 2 THz返波管振荡器源、热释电探测器、小型自动旋转光学平台等组成的太赫兹波目标散射特性实验测试系统, 对两种不同粗糙度铜盘表面的散射特性进行了测试, 表明: 太赫兹金属粗糙目标散射中导体表面的感应电流产生电磁散射和粗糙导体表面引起的朗伯散射是同时存在的; 在斜入射时这种近似于朗伯体的金属粗糙表面几乎可以被看成镜体, 但随着目标表面的粗糙度变大, 反射变弱, 散射增强, 主峰向小于反射角的方向偏移; 在垂直入射的情况下, 散射角小于40度时散射曲线下降较快, 超过40度散射曲线变化变得很缓慢, 但在50度附近很多材料都会出现一个小的散射峰.