无线电探空仪，是这样一种探空观测仪器：它是由气球携带的仪器，装备有用于测量一个或几个气象变量，即气压传感器、温度传感器、湿度传感器等的传感器，穿过大气，并借助无线电发射机，将探测讯号传送给观测站。无线电探空仪可系于一气球下升空或从飞机、火箭上下投。
无线电探空仪，资料图
无线电探空仪
一般的无线电探空仪通常有3主要部分组成：传感器加上参考器；电子转换器，用以把传感器和参考器的输出转换为电讯号和无线电发射机。
卫星定位无线电探空仪，资料图
无线电探空仪探测的最大高度
无线电探空仪观测通常要求测量高度约达35km。但是世界范围内许多探空观测的高度达不到25km以上，因为探空仪向上升至最低气压必须使用较高价格的气球和气体。在许多无线电探空系统中，温度误差在低气压下迅速增大，故有些通用的无线电探空系统不适合在低气压条件下进行观测。
在飞升中由于传感器受污染问题以及在低温和低气压下传感器反应时间常数太长，都限制了无线电探空仪对对流层相对湿度测量的可用性。
无线电探空仪主要结构，资料图
无线电探空仪在设计方面的制约
设计无线电探空仪时必须达成某种协调折衷。当把传感器无保护地暴露于无线电探空仪顶部上端时，发现温度测量结果是最可靠的，但是这样也导致直接暴露于太阳辐射之下。在最现代的无线电探空仪中，应用蒙皮加于温度传感器上以使辐射加热作用减到最小，随后在资料处理中还应用软件修正残存的太阳加热作用。已证明这种装配温度传感器的方法在实践中要比把温度传感器装配在保护通风管中更可靠。
几乎所有的相对湿度传感器都要求保护不受雨淋。装置的保护外罩或通风管也会成为一个污染源，但是在实践中发现保护相对湿度传感器不受雨或冰的影响，通常要比把它完全暴露于环境空气中更重要。气压传感器一般装配在内层，以使其在飞升中经受的温度变化最小，也避免与温度和相对湿度传感器的外露要求相冲突。在无线电探空仪设计中的其它重要的特性要求是可靠性、坚固性、重量小和体积小。
为了使得无线电探空仪中的传感器具有较高的采样速率，采用便捷的现代多路传输电子电路也很重要。若有可能这种速率应高于每2s一次，相应于垂直方向最小取样分离10m距离。由于无线电探空仪通常只一次使用，或使用不超过几次，故其设计应为低值批量生产，而且对其易于进行校准并具有校准稳定性是很重要的，因为无线电探空仪常常必须能储存超过一年的较长时间的备用。
最后，无线电探空仪应具有传输清晰的讯号达斜距至少200km的地面接收站的功能。由于无线电探空仪电池的电压随时间和温度而改变，因而无线电探空仪必须设计得能适应电池的变化而不影响其探测准确度或无线电传输频率，不致出现不可接受的气压传感器等的传感器漂移。