传统的微波辐射计系统的空间分辨率较低,这是限制微波辐射计广泛应用的重要因素。八十年代末,人们将射电天文中发展起来的综合孔径技术应用于无源遥感观测,发展了综合孔径微波辐射计。一定程度上改善了空间分辨率与天线物理尺寸之间固有的矛盾。稀疏天线阵和图像反演算法是综合孔径辐射计系统的两个关键技术。如何合理的设计稀疏天线阵系统成为综合孔径辐射计首先要解决的问题。本文应用傅里叶变换法反演图像,根据反演算法的要求,设计的稀疏天线阵对可见度函数的采样点分布在均匀等间隔的矩形网格上。因此,稀疏天线阵的设计可看作若干天线的组合优化问题。模拟退火算法是一种全局最优算法,具有较强的局部搜索能力。本文在一维综合孔径辐射计稀疏天线阵的设计上应用传统的模拟退火算法,取得了直线阵上最小冗余的天线阵排列方式。在二维综合孔径辐射计稀疏天线阵的设计上,传统的模拟退火算法由于搜索能力不够,不能得出较好解。因此,本文设计了搜索能力更强的遗传算法和模拟退火算法的融合算法,在相同的采样点要求下,取得了比传统“U”,“T”型阵更好的天线排列方式。本文通过matlab软件对机载条件下的综合孔径辐射计进行数值仿真,验证了设计的稀疏天线阵能够达到所要求的空间分辨率,验证综合孔径的有效性。最后简单分析了天线方向图不一致,天线位置误差和天线单元的耦合效应给反演图像带来的影响。