辐射计接收的信号相当于天线温度Ta，它由主瓣和副瓣的相应分量构成，即

式中，Ωm为主瓣立体角；Ωs为副瓣立体角。

为达到忽略副瓣的目的，一般选择透镜类无阻塞的孔径天线。对近距离辐射计，应采用较好的天线，如透镜天线和喇叭天线等。

天线波束的特性对辐射计系统的分瓣起主要作用，当作用距离为几米至几百米时，某些应用所要求的距离很短，不能达到天线所要求分瓣单元的远区场范围。标准远区场的距离为

式中，D为天线直径。

通过将天线聚焦至菲涅耳区内，可缩短最小范围而仍保持远区场特性，采用菲涅耳区聚焦的最小距离为

毫米波天线有抛物面天线、喇叭天线、透镜天线，还有尺寸更小的缝隙天线、漏波天线、介质棒天线、微带天线和天线阵。毫米波天线主瓣波束要窄，而工作频带要宽，以提高灵敏度，另外要求副瓣电平在-20 dB以下。探测距离为200～300 m的主动式毫米波探测器采用大口径抛物面天线、透镜天线和微带天线阵。探测距离为30～200 m的毫米波探测器采用小口径喇叭天线、透镜天线，以获得目标距离、角度、速度信息。探测距离在30 m以内的近程毫米波探测器要用体积小、可靠性好的介质棒天线、缝隙天线、小口径透镜天线，能获得目标距离和速度信息。

1.喇叭天线

喇叭天线由矩形波导开口扩大而成。它馈电容易，方向图容易控制，副瓣低、频带宽，使用方便。各种毫米波喇叭天线如图7-15所示。

图7-15　各种毫米波喇叭天线

（a）扇形喇叭天线；（b）圆锥形喇叭天线；（c）介质加载喇叭天线

扇形喇叭天线和圆锥形喇叭天线是单模喇叭天线，效率低；介质加载喇叭天线效率高，频带宽。近程探测器上要使用大张角喇叭天线。

2.抛物面天线

抛物面天线的增益近似为

式中，D为天线口径；η为天线效率。

抛物面天线还可分为旋转抛物面、切割抛物面、柱形抛物面、球面等。抛物面毫米波天线如图7-16所示。(www.daowen.com)

旋转抛物面主瓣窄，副瓣低，增益高，方向图为针状。

3.透镜天线

透镜天线利用光学透镜原理，在焦点处的点光源经透镜折射后能成为平面波。透镜天线如图7-17所示。透镜天线面上相位一致。

图7-16　抛物面毫米波天线

图7-17　透镜天线

4.介质棒天线

介质棒天线利用一定形状介质棒作辐射源。该天线的性能取决于介质棒的尺寸（长度和直径）、介电常数、损耗等。

增加棒的直径可以减小波瓣宽度，利用高介电常数的介质棒可以缩短辐射长度。

介质棒天线如图7-18所示。一个工作在81.5 GHz的介质棒天线的H面辐射方向图如图7-19所示，其介质棒材料为介电系数εr=2.1的聚四氟乙烯，长度为20 mm。

图7-18　介质棒天线

图7-19　介质棒天线的H面辐射方向图（81.5 GHz）

5.微带天线

微带天线如图7-20所示。它是在微带基片上制作一片金属环或线，用来辐射毫米波。该天线截面积小，适合用于与飞行器共形的探测器，如在毫米波引信上使用。微带天线可以设计成各种形状以调整天线方向。

图7-20　微带天线