如何让雷达物位计实现最佳性能?(二)
华创测控 华创测控技术有限公司 2026-03-19 15:16
上次介绍了影响测量信号准确性和可用性的因素有很多,包括频率、天线类型、安装条件和被测材料的介电常数。介绍了频率效应的影响,下面介绍天线方面的影响。
天线方面的考虑
天线大小和类型也影响波束角。天线频率越低,天线越小,波束角越宽。增加频率或增大天线尺寸可减少波束角。
许多人认为,最小波束角度是料位测量的最佳选择,这是一般规律。减小波束角可以使微波能量更容易地避开容器壁、搅拌器和罐体内部的其它障碍物。雷达本身的发射频率不同其天线类型也是不同的,导波雷达天线为导波杆或导波缆,需要与被测介质接触来进行物位的测量。
26G脉冲雷达的天线一般为喇叭口,也有棒式、水滴型、抛物面型和平板型
80G调频连续波雷达的发射天线为凸透镜形状。更容易聚焦使波束角小,能力集中。


为雷达发射器配置的波束角,不与容器壁或障碍物交叉,这是最理想的情况。
然而,重要的是需要明白,即使波束与障碍物或墙壁相交,这也并不一定意味着安装不会成功。与墙壁相交可能会导致一些能量损失,但往往是无关紧要的。80G调频连续波雷达的波束角:采用1.5寸透镜天线的为8°;采用3.5寸透镜天线的为3°。下图为26GHz脉冲雷达的不同天线的波束角:
26G脉冲雷达的喇叭口天线发射波束
26G脉冲雷达的平板天线发射波束
26G脉冲雷达的抛物面天线发射波束
通过查看雷达本身的回波曲线,能够看出雷达波束路径中的障碍物可以被映射出来,以便从信号评估中消除其影响。消除其影响的最有效的办法就是进行虚假回波学习,将无效的虚假信号覆盖以消除其影响。
人们经常认为,如果波束角与容器壁相交,那将不适合于在自由空间雷达中的应用。雷达安装时,波束角不与容器墙壁相交是理想情况,但实际上由于安装位置、角度和其它因素的干扰,导致几乎无法实现。通过选择适当的频率、天线尺寸和容器映射,可以确保大多数应用的成功实施。
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