超声相控阵检测有着广泛的应用领域，且具有良好的检测效果。超声相控阵通过调整阵列换能器中各阵元发射和接收信号的相位延时，实现波束聚焦和波束偏转等相控效果，形成清晰的图像，具有较高的检测分辨力。目前，超声相控阵检测与成像技术已经成为研究的热点课题，而且逐渐走向应用市场。本文基于超声相控阵检测与成像技术，从提高检测分辨力和改善成像质量方面进行了研究。首先论述了超声相控阵的相关理论，包括相控波束聚焦和相控波束偏转的原理，并得出了相控聚焦和偏转的时间延迟计算公式。通过仿真分析了时间延迟精度与系统成像分辨力、声束偏转精度以及系统焦点控制精度之间的关系，为设计合理的时间延迟精度提供了理论基础。最后分析了超声相控阵成像特性及成像出现偏差的原因。其次研究了合成孔径聚焦技术，对合成孔径聚焦原理展开了讨论。并对多种合成孔径成像方式的波束指向性进行了仿真和对比，最后介绍合成孔径聚焦成像算法，分析了合成孔径时间延迟的计算。最后结合合成孔径的优势，考虑将合成孔径聚焦技术应用到超声相控阵成像中，来改善聚焦效果。首先引入脉冲响应方法，基于该方法对超声换能器脉冲响应进行仿真，并可得到相控阵换能器接收到的脉冲反射回波信号，形成B-Scan图像。然后通过仿真实现用合成孔径聚焦算法来处理相控阵的扫描数据，并对缺陷点进行检测。仿真实验结果表明，将合成孔径技术与相控阵技术相结合，可以改善聚焦效果，在一定程度上提高成像质量。证明了该方法的可行性。