本发明提供了一种全极化微波辐射计变温源装置，包括定标热源、定标冷源、第一极化网格和相位延迟器；所述定标热源所在平面与定标冷源所在的平面相互垂直，所述第一极化网格位于所述定标冷源与定标热源之间且其与水平面成45度角；所述定标热源、定标冷源和第一极化网格之间的相对位置固定，所述相位延迟器以垂直于其所在平面的中心轴为中心旋转设置。上述变温源装置仅通过旋转由第二极化网格和平面反射板构成的相位延迟器，即可达到变换输出亮度温度的目的，定标热源的温度为固定温度，温度控制简单，相位延迟器角度控制容易，精度较高，从而使该装置变温输出稳定度高，较短时间即可达到变温目的，并且全极化定标变温源输出稳定。