综合孔径辐射计是一种具有高分辨率的辐射测量仪器，在气象遥感、地球观测、目标探测与社会安全等领域表现出巨大的应用潜力。但是综合孔径辐射计有限的视场范围与灵敏度限制了综合孔径辐射计的大范围应用，因此扩大综合孔径辐射计的视场范围，提高综合孔径辐射计的灵敏度是很有必要的。
　　综合孔径辐射计的视场范围受限于接收天线的最小间距，而最小间距是单元天线口径尺寸的上限，接收天线的最小间距越小综合孔径辐射计的成像视场越大，因此要获得较大的成像视场必须选用具有较小口径的接收天线。另一方面综合孔径辐射计的灵敏度受限于接收天线的波束立体角，天线的波束立体角与接收天线的口径直接相关，为了获得较高的测量灵敏度，必须选用有较大口径尺寸的接收天线。综合孔径辐射计视场范围与灵敏度对天线口径的要求矛盾，使综合孔径辐射计同时获得宽成像视场与高测量灵敏度的难度较大。
　　上述问题有两种解决思路，一种是保持辐射计灵敏度不变，减小阵列的最小基线从而扩大辐射计的成像视场；另一种是保持阵列的最小基线不变而提高辐射计灵敏度。本文基于第二种思路提出可“变焦”综合孔径辐射计，利用波束宽度可重构天线改变单元天线的波束宽度，从而动态调整综合孔径辐射计的视场范围与灵敏度，使其具备分时获得宽视场与高灵敏度的能力。具体的研究内容如下：
　　首先研究固定最小基线下具有最大成像视场的综合孔径辐射计，利用金属线媒质的带隙特性，使加载金属线媒质天线的波束宽度与最小基线决定的空域延拓周期匹配，实现该最小基线下的最大成像视场；其次为提高综合孔径辐射计的灵敏度，利用波束宽度可重构天线，通过重构天线波束宽度改变综合孔径辐射计的灵敏度，实现综合孔径辐射计的变焦成像；最后针对可变焦综合孔径辐射计大范围变焦时纵向尺寸过大的问题，提出改进的可变焦综合孔径辐射计，利用双层金属线媒质天线剖面更小的特性，使可变焦综合孔径辐射计有更小的纵向尺寸。
　　本文提出的可变焦综合孔径辐射计可以动态调整辐射计的视场范围与灵敏度，这样由传统综合孔径辐射计的固定参数测量过渡为新型的可调参数测量，使综合孔径辐射计可以面对更复杂的测量任务，为综合孔径辐射计的全参数可调成像与变参数自适应成像的研究起到积极的推动作用。