主反射面为固定球面的射电望远镜。这种望远镜和其他固定反射面（如抛物面、抛物柱面等）的射电望远镜一样，可避免建造大型可跟踪抛物面射电望远镜所遇到的工程浩大和造价过高的困难。甚至可以适当修整地形再铺以反射面，建造成巨大的射电望远镜。固定球面射电望远镜和其他形状固定反射面望远镜相比，由于没有主光轴，可以接收来自较大角度范围的射电波；并且通过特殊设计的馈源，可以大大提高孔径效率，再借馈源的移动可以在相当大的天区扫描或跟踪射电源。球形反射面对电波的反射原理如图1所示。靠近光轴的射线大都通过近轴焦点F（球心R和顶点A连线的中点）,而远离光轴的射线则通过F和A间的虚线部分。因此，必须加装第二改正镜或用特殊设计的线性馈源等方法以达到聚焦。为了接收从不同天区投射到反射面的电波，可以在图1中F所处的同心球面上移动馈源来实现。加装改正镜的方法利用率很低，第二改正镜面产生较大遮挡效应,也不便于调整接收方向,没有得到广泛应用。在 F所处同心球面上安装特殊设计的线性馈源，既便于调整方向,又可达到很高的孔径效率,这种方法得到较多的研究和应用。例如，在美国阿雷西博天文台的直径305米的球面望远镜上，获得90％的高孔径效率。所谓线馈源就是自F向反射面延伸的长馈电天线,它收集所有从反射面投来的射线，并给予不同相位补偿使其同相相加,送到顶部的接收机。