对流层大气波导对雷达通信设备会产生严重的影响,它可以使通信系统设备间的相互干扰问题变的复杂,使雷达探测系统产生雷达空洞,同时它也可以使电磁波在较小的衰减下实现超视距传播或超视距探测。准确判定近海面大气波导(蒸发波导)存在与否的关键是对大气折射率的精确测量,因此开展小型高精度大气折射率测试仪的研制及应用方法的研究对大气波导的应用具有重大的实际意义和价值。　　本文根据空腔谐振器的谐振频率随充入气体介质不同而变化的原理,结合了目前国内先进的电路制造工艺,设计了一种小型高精度大气折射率测试仪。它是一种直接测量大气折射率的仪器。在开放性大气环境下,通过检测谐振传感器谐振频率的变化量,得到流过谐振传感器气体的折射率。该仪器主要由谐振腔传感器、高精度的标准频率振荡器、混频器、放大器和数据处理等单元组成。文中在蒸发波导的形成原因和判断原理研究的基础上,设计了两种判断近海面蒸发波导存在与否的测量方法。对使用该仪器测量大气湿度的原理进行了验证,对湿度测试数据进行了处理,并与气象仪器测量结果进行了比对。　　小型大气折射率测试仪具有测量速度快、精度高、便于携带等优点。可以用于快速测量大气的精细结构。对该仪器在开放性大气环境下实测大气折射率数据的误差分析,验证了其折射率测量误差小于常规气象仪器的测量误差。湿度数据的比对显示其湿度测量精度优于气象仪器。