天气情况是人类生产和生活中不可或缺的信息,大气探测及其测量数据的实时反演研究具有重要意义。人类获取气象信息的手段由地表物理探测先后经历了高空无线电探测和卫生遥感探测,直至今日发展为地基和空基互补的多手段综合探测;与此同时,地基气象微波辐射计以实时连续观测和高灵敏度优势成为这一领域的重要手段。基于地基气象微波辐射计的使用场景与后期维护需求的考量,同时保证仪器具有较高的准确度和稳定度,对其所采用定标方案的定标精度提出了较高的要求,以该定标方案得到天顶亮温的计算复杂度也愈低愈好。因此,本文从地基气象微波辐射计定标方案改进这一角度开展研究工作。论文的主要工作如下:首先,通过理论分析阐释了地基气象微波辐射计的性能指标与所采用定标方案之间的关系;在此基础上对现阶段定标方案做出具体介绍,并从理论、实验和仿真的角度对当前定标方案存在的问题作出分析,论述了当前定标方案引入噪声二极管和噪声二极管注入噪声不稳定的问题,定标方案中周期修正方法又导致计算复杂度增加和定标精度下降。其次,对地基气象微波辐射计的定标方案进行改进,为解决当前定标方案由于引入噪声二极管带来的问题,本文提出了“以两点定标作为绝对定标方法,确定初始定标系数,以数字补偿算法对辐射计增益和本机噪声以及参考源的输出亮温波动作出补偿”的改进定标方案。最后,本文通过液氮定标实验和与探空气球同址同期的大气观测实验对改进定标方案的定标精度作出评估,结果表明改进定标方案省去了噪声二极管,同时保证了较高的定标精度。实现了探测仪器基于自身性能指标下对定标精度的要求,简化了定标方案复杂度,降低了后期维修调整工作的难度。