星载微波辐射计已经发展成为对地观测、大气探测与空间探测的重要手段，它全天时、全天候观测以及具有一定穿透能力的特点使得它在遥感领域占有特别重要的地位。定标(校准)是微波辐射计进行定量化应用的前提，只有准确的定标后，才能反演出目标的真实亮温度。由于微波辐射计校准系统中定标源的辐射亮温度目前还未能精确已知，有待于进一步研究，并且由定标源的辐射亮温度传递到天线的温度在实验室和真空条件下分别受隔热层泡沫塑料、环境温度、接收机逆向辐射和真空罐热沉背景辐射、金属屏蔽罩、天线与金属屏蔽罩的耦合等诸多因素的影响，分析起来也十分复杂。因此目前国际上还没有建立统一的微波辐射亮温度国际计量标准，提高辐射计校准系统的精度已是当前微波遥感领域所面临的重大课题之一。　　 针对以上问题，围绕着微波亮温度标准的建立，本文研制了一台精密Dicke辐射计，以波导噪声源为基准，用辐射计作为传递标准，开展定标源的辐射亮温度测量和溯源方法研究。本论文的主要研究工作包括如下几个方面：　　 1)归纳总结了辐射计的类型和结构，介绍了全功率和Dicke辐射计的工作原理，并将两者的优缺点进行了比较，在此基础上用通信系统仿真工具软件System View对Dicke辐射计的主要构成部分进行了系统级的波形仿真，得出了辐射计的仿真指标；　　 2)实现了Dicke辐射计的硬件设计，包括机箱面板结构、微波开关，射频前端，检波器，低频放大器、同步解调电路、数据采集单元、温度测量单元、单片机和上位机的通信及上位机测试软件的设计；　　 3)在实验室条件下对设计出的8mm Dicke辐射计参数进行了测试，给出了测试结果。设计了实验，完成了Dicke辐射计对实验室变温定标源亮温度的测试，并对其测量不确定度进行了分析和评定。