近年来,被动毫米波（Passive Millimeter Wave,PMMW）辐射测量技术受到了国内外研究人员关注,被广泛运用到安防检测、地形测绘和军事目标探测等近距离（相对于遥感）观测领域。PMMW辐射测量技术具有被动接收信号、穿透云雾能力强、全天时等优势,将PMMW应用于海洋遥感、海上目标探测等具体场景中可以作为主动雷达、红外等探测体制的互补技术,具有极高的研究价值和迫切的应用需求。当前针对PMMW海洋辐射特性的研究较少,特别是3mm波段的海洋辐射数据仍不完善,仅有的一些海洋辐射模型都是基于计算电磁理论的纯理论模型或根据遥感数据拟合的半理论半经验模型。前者计算复杂,应用条件严苛,在实际应用中精度较差;后者受大气传输影响较大,使用时需获取大量的大气截面参数,因此在实际应用中受到一定限制,此外,该类模型由遥感数据拟合得到,若直接移植到近距离应用中存在较大误差。基于此,论文将对海洋毫米波辐射特性展开理论与实验研究。具体包括以下内容:论文首先介绍了基本的毫米波热辐射理论,根据介质表面粗糙程度,分别给出了光滑面和粗糙面的毫米波发射率理论模型,进而给出了两种表面的纯理论亮温模型。然后,基于该理论模型和海浪谱模型,分析了大气散射对辐射计总的接收亮温的影响,进而定义了粗糙海面的散射亮温修正系数用以描述该影响的程度;考虑风场对海面几何特征的影响,建立了粗糙海面毫米波发射率的半理论半经验模型,由平静海面发射率、风致发射率和风向发射率三部分组成;基于上述的散射亮温修正系数和发射率模型,论文最终建立了半理论半经验的海洋毫米波亮温模型。最后,论文给出了海洋毫米波亮温模型中各项参数的测量方法,并搭建测量平台开展了海洋毫米波辐射特性测量实验,通过大量的实测数据分析得到了海洋毫米波亮温模型中的全部参数。独立的验证实验表明,通过该模型计算得到的海洋毫米波亮温预测值的相对误差为1%左右。论文对海洋毫米波辐射特性展开的理论与实验研究工作,所建立的模型和实测数据可为海上目标探测、海洋参数反演等应用提供理论依据和数据参考。