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一种半模毫米波极化探测辐射计，至少包括有四层结构，从上至下分别为所述覆盖层、第一金属层、介质基板以及第二金属层；其特征在于，所述第一金属层上设置有上排第一极化辐射单元以及下排第二极化辐射单元，所述第一极化辐射单元以及所述第二极化辐射单元呈周期性规则的排列；兼顾了传统辐射计在线极化以及圆极化在辐射系统中的优势性能，将圆极化和线极化波通过合理设计发挥出最佳性能，创造性的将其设置一半模基片集成波导上，在毫米波波段内形成比较完善的扫测工作性能，并且解决了传统辐射阵列需要的复杂组件和构造，使用半模基片集成波导结构，更进一步减小了辐射计体积，在拥有更宽的扫测带宽，并有效抑制副瓣，获得良好的应用前景。