微波辐射计是被动式微波遥感探测器，接收地面的微弱微波辐射能量反演地面亮温。由于地面微波辐射能量非常小，因此其受其他辐射源的干扰很敏感，这要求通过天线旁瓣进入的杂散能量要尽可能小。因此，主波束效率是微波辐射计天线最重要的指标，其表征了天线主波束能量占天线接收所有能量的比重，一般要求天线主波束能量大于90%。
微波辐射计利用接收的海洋表面特定方向的微波辐射能量，以及垂直极化与水平极化能量的差别，来反演海洋表面亮温、粗糙度，因此，对地观测天线必须考虑交叉极化性能。
天线的3 dB波束宽度与探测灵敏度有关，波束宽度越窄，其具有的探测灵敏度就越高，但是要保证在探测刈幅内无缝观测，需要辐射计探测头部的转动速度就越大。
对地观测天线主波束效率的计算公式（球坐标系）为
其中，pco为波束主极化能量，pxp为波束交叉极化能量，pco（θ1）为主波束能量，角度θ1为主波束宽度，一般定义为波束第一零点间的角度间隔，为避免波束没有尖锐零点而导致的零点模糊性，对于反射面天线的波束，一个较好的近似是采用2.5倍的3 dB波束宽度作为主波束宽度。
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对地观测天线为单偏置标准抛物反射面天线，如图7-3所示。为使天线具有较好的交叉极化性能，应使天线的焦径比足够大，但是还要考虑卫星平台安装以及运载整流罩的尺寸限制，一般选择反射面投影口径1 m左右，焦距0.85 m左右。较窄的波束宽度约0.7°（37 GHz），较宽的波束宽度约3.1°（6.9 GHz），可以满足微波辐射计探测灵敏度要求，此时最差切面交叉极化小于-20 dB，满足使用要求。
主观测天线反射器与高频箱通过桁架固定，微波辐射计天线工作时，主反射器与高频箱、馈源一起转动，带动主观测波束一起转动，高频箱的转动轴指向地心，主观测天线的电轴与高频箱转动轴之间的夹角为观测入射角α。
天线仿真时，需要考虑冷空定标天线反射器对主反射器的遮挡影响。
反射器结构包括反射器和支撑桁架，反射器采用碳纤维铝蜂窝结构，支撑桁架采用碳纤维铺层的管型结构，支撑在高频箱上，使反射器和馈源具有相对正确的位置关系，该设计便于减轻天线反射器重量，并保持反射器支撑有足够的刚度。
图7-3 对地观测天线示意
（a）原理；（b）结构
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