隐身是现代军事飞行器重要特征之一,其中一种隐身手段就是在目标表面涂敷吸波材料,减弱目标的雷达回波信号或红外信号特征,从而降低主动雷达和红外探测器的探测能力。近年来,被动毫米波辐射探测技术逐渐引起国内外学者的注意,它基于隐身目标自身的辐射特性,可以获取不同于雷达、红外探测得到的信息。因此,它有可能是雷达、红外探测手段的补充。目前,对吸波涂层的毫米波辐射特性研究大多停留在常温或恒温状态,然而在某些环境下,涂层的剖面温度并不恒定而具有温度梯度。为此,本文对剖面温度非均匀的涂层毫米波热辐射特性展开了理论与实验研究。具体包括了以下几个内容:首先介绍了毫米波热辐射理论,对经典三层媒质辐射传输模型进行了推广,推导了剖面非均匀温度媒质的毫米波辐射相关计算公式;其次,分析了涂层在几种边界条件下的热传导过程,得到其剖面温度分布的变化规律;接着应用一些经典介电模型对涂层介电常数的温变规律进行了解释;然后,对几种剖面温度分布下的涂层亮温进行仿真计算和分析,对比了涂层有无温度梯度时其亮温差异,以及分析了介电常数温变特性对其亮温的影响;最后,开展了等效验证实验,在解决小尺寸平板辐射测量时可能存在的问题后,计算了不同温度下涂层亮温值,将其与对应温度下的亮温测量值作比较,分析温度对涂层材料亮温的影响。对于这种非均匀温度涂层,在考虑涂层内外表面温度差异后,对其亮温计算过程进行改进,可以减小与实验值的差异。本文开展的非均匀温度剖面涂层的毫米波辐射特性研究工作,可为被动辐射探测隐身飞行器提供一定理论基础。