L波段的热辐射对海表盐度敏感，但对应波段的被动式辐射计在一定空间分辨率要求下需要相当长的天线，通过采用综合孔径技术可以解决天线的问题。现有卫星辐射计广泛采用Y型天线阵列获取二维空间分辨率，通过改变天线阵列形状或阵列间距进一步改进辐射计性能时，研究发现Y型阵列的空间分辨率在不发生空间谱混叠时是最优的。通过对二维信号采样形式的推广，分析发现任意均匀或非均匀的二维天线阵列中，Y型阵列都是最优的。并且不增加天线阵元只改变阵元间距时，空间分辨率和灵敏度性能之间存在矛盾。因此，将超综合孔径辐射计和一维综合孔径辐射计相结合，本文中提出了二维超综合孔径方案，并讨论其与镜像综合孔径技术的可结合性。二维超综合孔径辐射计对可视度函数分别进行匹配滤波与干涉测量处理，但顺轨与交轨方向的相位关系会发生相位混叠而导致无法提取亮温信息。使用角度预处理型的匹配滤波可以解决此问题并实现二维的空间分辨，且与一维超综合孔径辐射计类似，此辐射计中不存在增加阵元间距时的不确定性矛盾。仿真结果证明，二维超综合孔径辐射计可以在取得高空间分辨率的同时，取得优于传统Y型阵列的灵敏度，实现高精度高分辨率的盐度辐射计设计。