根据海洋微波散射计测量海面风场的原理，对散射计的主要要求是在一定测量精度的基础上获得多个入射方位角的散射系数，以反演风速和风向。根据这一要求，海洋微波散射计从天线结构来划分有两种体制，即扇形波束天线体制和笔形波束体制。多入射角测量实现方式包括以下三种：
（1）固定扇形波束体制
采用多根棍状天线产生多个固定扇形波束，如图7-12所示。
优点：不需要波束扫描，不需要天线伺服和转动机构，对卫星姿态没有扰动。
缺点：天线布局复杂，在星下点存在测量盲区。
图7-12 多个固定扇形波束体制示意
（2）笔形波束圆锥扫描体制
采用点波束天线进行圆锥扫描，如图7-13所示。
优点：天线增益高，入射角固定，设备紧凑，体积小，重量轻。
缺点：天线需做圆锥扫描，对卫星平台有扰动。
图7-13 笔形波束圆锥扫描体制示意
（3）扇形波束圆锥扫描体制(www.xing528.com)
采用一根棍状天线产生一个窄长的扇形波束，工作过程中控制波束围绕天底轴进行圆锥扫描，如图7-14所示。
优点：宽刈幅、重叠度高、无覆盖盲区的测量区域。
缺点：天线需做圆锥扫描，对卫星平台有扰动。
图7-14 扇形波束圆锥扫描体制示意
固定扇形波束体制和笔形波束圆锥扫描体制在卫星中已获得应用，例如Seasat-1、ERS-1和ERS-2，以及ADEOS-1中的NSCAT均采用固定扇形波束体制，美国Quickscat和日本ADEOS-2卫星的Seawinds散射计、我国神舟四号飞船的多模态微波遥感器和海洋2号卫星微波散射计则采用笔形波束天线体制。
扇形波束圆锥扫描体制的散射计是一种新体制的微波散射计，结合了固定扇形波束体制和笔形波束圆锥扫描体制的优点：采用一根棍状天线产生一个窄长的扇形波束，工作过程中控制波束围绕天底轴进行圆锥扫描，随着卫星的运动，在海面得到刈幅宽、重叠度高、无覆盖盲区的测量区域。扫描刈幅的大小由天线波束的最大入射角决定。连续扫描过程中天线地面足迹（6个完整的扫描周期）覆盖情况如图7-15所示。
扇形波束圆锥扫描体制的散射计的主要优势是对测量单元观测数相对很高并且独立采样数也非常大，因此具有优越的风场反演精度和风向解模糊能力。其观测区域具有很高的重叠性，在卫星飞过目标上空期间某些位置上的测量单元可以被观测高达10～11次之多，并且可以通过采用分辨率增强处理技术进一步提高测量单元的空间分辨率。例如在研的中法海洋星和FY-3（05）星的散射计均采用扇形波束圆锥扫描体制。
图7-15 扇形波束圆锥扫描散射计多扫描周期地面覆盖情况
上述散射计的三种工作体制主要参数比较如表7-1所示。其中，天线主要有笔形波束和扇形波束两种形式。笔形波束形式实际上是一种点波束扫描天线，因此优选抛物反射面天线，其具有增益高，技术成熟，易于实现双极化、内外波束等优点。而扇形波束形式由于天线方向图要求方位向窄、距离向宽而更适于采用波导缝隙阵列天线，其具有口面场分布容易控制、口径效率高、性能稳定、结构简单紧凑、剖面低、强度高等优点，并且容易实现窄波束、赋形波束、低副瓣乃至超低副瓣、低交叉极化，因此这种形式的天线已经成为扇形波束的优选形式。波导缝隙阵列天线的设计理论比较完备。
表7-1 不同体制微波散射计主要参数比较
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