1987年，美国Rochester大学的Durnin给出了波动方程的一类新颖解—零阶贝塞尔函数形式解，随后通过实验证实了在物理上可近似实现这类波束。当理想的贝塞尔波束在无界的自由空间中传播时，与其传播方向垂直的每个平面上的强度分布总是保持不变且高度的局域化。由于这类波束具有主瓣尺寸小（约为波长量级）、强度高、焦深长、方向性好、传播距离远等许多新颖的特性，因此应用前景十分广阔。在毫米波与亚毫米波频段，贝塞尔波束的产生方法包括轴棱锥法，计算机制全息图法和二元光学元件法，后两者虽然可以得到高阶贝塞尔波束，但是制作起来非常困难。本文利用轴棱锥法产生贝塞尔波束，并对其特性进行分析，最终将其用于毫米波成像。　　 论文设计了产生贝塞尔波束的光路，完成贝塞尔波束的实验产生，并对产生的贝塞尔波束进行散射特性分析，最后对贝塞尔波束在毫米波成像中的应用进行了研究。本文的主要工作分为以下几个部分:　　 一、在3mm波段设计了产生贝塞尔波束的光路，主要包括设计用于产生高斯束的介质加载喇叭和对角喇叭，用于高斯束变换的透镜，以及用于将高斯束变换成贝塞尔波束的轴棱锥。　　 二、利用时域有限差分法分析了二维情况下贝塞尔波束的散射特性，通过近—远场外推，计算了贝塞尔波束照射在金属圆柱和金属方柱时的雷达散射截面。　　 三、完成了产生贝塞尔波束的实验，并对贝塞尔波束在毫米波成像中的应用进行了实验研究。