毫米波变极化通信技术和探测技术是当前国内外研究热点，毫米波正交模转换器(OMT)是毫米波双极化通信系统和探测系统的关键部件之一，因此开展毫米波正交模转换器研究具有十分重要的工程价值。由于采用均匀波导实现的正交模转换器具有机械强度好、功率容量大和可靠性高等优点，因此本文对采用均匀波导实现的正交模转换器进行深入系统研究，具体研究工作如下： 1) 简要阐述了时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain Method)，对不同吸收边界条件及激励源设置进行了详细的比较分析，得出了适用于波导分析的FDTD计算方法； 2) 采用FDTD数值方法对毫米波窄带正交模转换器进行分析，分析结果与HFSS仿真结果吻合较好，验证了本文所研制的分析软件的有效性； 3) 设计并研制了毫米波窄带正交模转换器，测试结果达到设计指标，为毫米波双极化探测系统的研制奠定了技术基础； 4) 简要介绍了两类结构较复杂、激励方式不同的宽带OMT的设计思路，借助HFSS分析了场结构并给出参数仿真曲线，为近一步开展毫米波宽带OMT的研制提供理论设计基础。