白血病是造血系统的恶性肿瘤，特点为骨髓中癌变细胞增生无法控制，严重侵犯人体的各种脏器并危及人的生命。白血病多发于青少年儿童，病发时会在小腿上部等骨髓集中的部位富集癌变细胞，由于癌变细胞和周围组织的密度大致相同，衰减系数相近，因而用X射线难于检测。而在微波频段其介电特性却存在明显差异，癌变细胞会引起骨髓组织介电常数显著增加，电导率明显减少，这就使得通过采用微波测量和成像技术，实现白血病的无损探测和治疗过程的实时监测成为可能。 本文主要研究微波在白血病无损探测中的理论及应用，全文共分为六章。 第一章论述了本课题的研究背景、意义及研究现状，阐述了本文的研究方法及实际应用的基本设想。 第二章研究人体小腿各生物组织色散特性，介绍了模型中各主要生物组织在多种频率下的介电参数确定方法。 第三章初步探讨微波应用于白血病无损探测及实时监测治疗过程的可能性，建立了白血病人体小腿上部二维简化探测系统模型，采用柱坐标系下的FDTD法进行分析，侧重论述模型中使用的主要算法。 第四章对人体小腿上部的微波散射特性及白血病发生时对其微波散射特性产生的影响进行分析，着重分析微波源最佳工作频率及最佳位置，以及接收器的最佳位置等问题。 第五章首次建立了白血病人体小腿三维分析模型，采用FDTD法分析人体小腿上部的微波散射特性，比较了天线类型及尺寸对探测结果的影响。 第六章是微波探测和成像的进一步研究及设想。比较了两种探测天线在二、三维探测系统模型中引入皮肤层时的数值结果。提出采用求解电磁逆问题与查找样本数据混合模式获得结果并成像的设想，期望能解决系统的实时性、实用性难题。 在结论部分，给出了全文的工作总结及未来研究的进一步设想。