目前国际上几乎70%的回旋管采用内置式的准光模式变换器实现横向输出,而国内回旋管的输出方式为纵向,在车载等紧凑型系统中需要外置的准光模式变换器来实现高阶波导模式至准光高斯模的变换。为了指导准光模式变换器各组件的安装并测试其性能,有必要对其测试技术展开相关的研究。准光模式变换器测试技术的研究重点包括两个部分,其一是设计高阶波导模式激励器,模拟回旋管的输出,为准光模式变换器冷测提供必要的输入条件;其二是平面场分布测试系统的设计,实现对激励器的输出模式和准光模式变换器波束的幅相分布的准确测量。本文对这两个部分进行了深入的理论和实验探索。激励器的设计方法主要有准光变换和常规的波导渐变包括轴向和径向的渐变耦合。利用准光变换设计的准光模式激励器虽然其输出模式纯度高,但其输出为点频,频带极窄,效率较低,且部件多、结构复杂,各部件的加工装配精度要求高。而利用波导渐变耦合的方法设计的高阶模式如TE₆₂模式激励器则长度过长,不适合实际应用,且经过多次的变换,其模式纯度和转换效率均会大大降低。本文根据同轴外导体腔壁耦合和圆波导径向渐变耦合理论,设计了3mm波段圆波导TE₆₂模式激励器,即矩形波导TE₁₀—圆波导TE₆₂模式变换器,其总长为137.1mm。HFSS软件仿真得到94GHz中心频率处的TE₆₂模式纯度为91.37%,转换效率为91.27%。在93—95GHz范围内,TE₆₂模式纯度大于87.63%,转换效率大于87.38%。总的来说,整个TE₆₂模式激励器,结构紧凑,有一定的带宽,转换效率高,模式纯度也符合实际应用的要求。根据扫描探头法,设计了一套毫米波准光模式变换器自动测试系统,可对准光模式变换器进行冷测和热测。该测试系统在计算机的控制下自动测量一矩形平面内各点的功率值,以Excel文件格式保存测量数据以便后续处理,并画出功率分布图。该测试系统的应用有效地降低了人为的测试误差和测试者的工作量,提高了测试的精度和速度。利用该测试系统,分别对8mm和3mm波段准光模式变换器进行了测试,测试结果和理论计算及软件仿真结果相吻合,证实了测试系统的准确和有效,同时也获得了准光模式变换器的性能参数。