本文利用性能优良的圆形槽波导设计并制作了圆形槽波导宽频带喇叭天线和圆形槽波导宽频带混频器,从而完成了圆形槽波导宽频带接收机的主体部分.无论是圆形槽波导宽频带喇叭天线,或是圆形槽波导宽频带混频器,还是圆形槽波导宽频带接收机在国际上都是首次提出.论文第一章通过广泛的调查研究,总结了毫米波接收机的现状以及遇到的困难和不足,阐述了本课题的研究意义,论证了课题研究的创新性、先进性和可行性.第一章还回顾了槽波导以及圆形槽波导的研究历史和各种研究方法.有关圆形槽波导的大量研究使得它成为各种槽波导中的重要一支.论文将以圆形槽波导有望为基础设计并制作宽频带毫米波接收机.论文第二章首次利用本征基边界积分方程法(EB-BIEM)对圆形槽波导进行了细致的分析,为后面的设计提供了精确的数据,并且使得圆形槽波导理论研究的精度又向前推进了一步.第二章首次给出了圆形槽波导主模在六阶近似精度下的立体场图、理论损耗曲线图和理论功率容量曲线图.比照同频段工作的矩形波导,圆形槽波导的宽频带、低损耗和高功率容量的优势显露无疑.并且与以往的实验数据相比,六阶近似的结果和实验更加接近.这为圆形槽波导器件的精确设计奠定了可靠的基础.论文的第三章首次利用圆形槽波导高精度的解析解分析了宽频带圆形槽波导喇叭天线,并通过实验验证了天线的宽频带性能.首先,第三章利用口径面天线的辐射理论计算了圆形槽波导喇叭天线的远区场的分布.接着以天线的方向性系数为优化目标,提出了天线的最优设计尺寸,并制作了天线实物,同时还进行了远区场测量.测量结果表明圆形槽波导宽频带喇叭天线在其设计工作频带的两端都有很好的方向性,远区场保持E面线极化特征,并且交叉极化较低,天线能够可靠地工作在频带的两端.最后,测量了圆形槽波导天线工作频带两端的输入驻波比.驻波比试验也展示了天线的宽频带匹配性能.论文的第四章完成了宽频带圆形槽波导混频器的设计.论文以混频二极管为设计的中心,选择了适当的混频电路,并设法实现混频电路中的微波、中频和直流偏置的信号通道,各个通道之间保证必要的相互隔离.最终,混频器的功能在圆形槽波导内得以实现.在混频器的设计中还采用了一系列独特的结构.例如,为了与宽频带的圆形槽波导相配合,二极管的管座天线采用了独特的对数周期宽频带天线;为了实现宽频带混频器的工作特点,在设计中摒弃了传统的短路活塞式调节装置,在混频器的末端采用了独有的吸收式负载结构;为了使混频器结构小巧紧凑,中频滤波器采用了短阶梯的同轴高低阻抗结构.这些独特结构都是首次使用在毫米波波导型混频器中.论文的第五章在第四章设计的基础上,加工了圆形槽波导混频器实物,并进行了测试.为了对混频器的测试提供有力的证据,实验中同时采用了时域和频域两套测试方案.分别在频谱仪上直接观察中频信号和在示波器上观察中频调制的方波信号.由于受到混频二极管工作频带的限制,混频器实验只是分别在设计工作频带的高端和低端进行,并且都获得了成功.这一成功再次有力地证明了圆形槽波导的宽频带性能和宽频带圆形槽波导接收机的可行性.论文的第五章因为混频二极管的限制,在Ku和Ka波段分别采用了两个独立混频器来完成宽频带接收.论文第六章利用圆形槽波导定向耦合器设计了一个能够同时兼顾两个波段的混频器.在这个全新的设计中,两个独立的混频单元被分别安装在耦合器的两个终端.这样从耦合器的输入端进入的信号,就可以分别在对应频率的混频单元完成混频,并在其输出端得到中频输出.论文第七章是全文的总结.宽频带圆形槽波导接收机的研制成功,为圆形槽波导进一步的开发利用作出了新的贡献.