雷达物位计的天线波束角与嗽叭直径的联系

mumuzi

智能型与高频雷达物位计，以及脉冲雷达与调频连续波雷达物位计都属于非接触式测量，也就是微波信号通过天线发射与接收。一般来说，雷达物位计的天线可以分为多种形式，包括：绝缘棒式、锥形嗽叭式、抛物面式、平面阵列等。

其中雷达物位计的绝缘棒天线通常用聚四氟乙稀、聚丙烯等高分子材料制成，可用于强酸、碱等介质，耐腐蚀性能较好。但有一个缺点是微波发射角较大（约30°），并且边瓣较多，对于罐内结构较复杂的情况，干扰回波会较多，调试会相对较复杂。

而雷达物位计的平面天线采用平面阵列技术，多点发射源，与单点发射源相比，由于其测量基于一个平面，而不是一个确定的点，配合相应电子线路，可使微波物位计的测量精确度达±1mm，可用于储罐精密计量，主要用于计量级微波物位计。

下面以两个实际案例进行雷达物位计的天线波束角与喇叭直径频率介绍。

1、6.3GHz智能雷喇叭天线与26GHz嗽叭直径及频率

微波频率	6.3GHz C 波段	26GHz K 波段
天线尺寸/mm	φ96	φ146	φ196	φ242	φ46	φ76	φ96	φ121
波束角（°）	30	20	16	14	18	12	8	6

抛物面天线发射角最小，约4°，但天线尺寸更大。如果用C波段，直径达φ242，开孔尺寸要≥250mm，安装使用不太方便。

2、锥形喇叭天线的发射角与嗽叭直径及频率

微波频率	5.8GHz X 波段	26GHz K 波段
天线尺寸/mm	φ100	φ150	φ200	φ250	φ40	φ50	φ80	φ100
波束角（°）	32	23	19	15	23	18	10	8

抛物面天线发射角最小，约7°，但天线尺寸更大，如果用X波段，直径达φ454，开孔尺寸要大于500mm，安装使用不太方便。

由此可得，在同频率下，雷达物位计的锥形喇叭直径越大，发射角越小，喇叭直径越大，发射角越小。发射角小，微波能量集中，可测较远距离（或较低介电常数的物料，也能有较强回波）。而由于波束范围小，干扰回波少，可以测量较狭的料仓。