导波雷达液位计作为一种测距仪表,相比其他传统的液位测量仪表,具有精度和可靠性较高,实时性较好,能够在恶劣的环境下测量等优点,被广泛应用于石油化工、冶金、锅炉等工业领域中。随着市场上对导波雷达液位计需求量的逐渐增多,对其设计与开发有越来越重要的意义,并相继成为各大公司关注的热点。本论文首先介绍了导波雷达液位计测距依据的主要核心技术—时域反射原理。接着对要实现导波雷达液位计的性能及设计指标提出要求。本文是将导波雷达液位计分为机械设计模块、脉冲收发电路、回波信号处理电路及通信显示电路四大模块单独分析设计的,最后给出了导波雷达液位计系统的整体设计方案。具体工作内容如下:(1)窄脉冲信号的产生方法:本文中,窄脉冲信号发生器采用的是雪崩三极管,该电路设计简单,对PCB板要求不高,成本较低。在ADS中建立电路等效模型,经优化取得各元件最佳参数值,实测中产生的脉冲信号脉宽8ns、幅度1.5V。(2)接收回波信号处理的方法:重点讨论采用等效时间采样法实现信号在时间轴上的展宽在液位计测量中的应用。等效时间采样的关键在于取样门电路的设计,本文分别对双管取样门、平衡取样门,桥式取样门电路进行仿真及优化,对比性能后选取桥式取样门。另外选取了AD公司生产的延时芯片AD9500实现脉冲的延时8Hz,选取变压器实现对称取样脉冲的产生,最后实现信号在时间轴上展宽,方便后续对信号进行处理。本论文硬件电路的设计核心采用中等容量增强型微处理器STM32F103VF,并对电源模块、信号处理模块以及通信显示模块的硬件电路图进行了详细的分析与设计。软件部分主要包括电路总体设计流程的主程序、回波信号处理的算法、按键和LCD液晶屏显示、串行通信模块、系统辅助程序以及对实物的调试等。本文主要研究硬件电路的设计。最后,根据设计方案加工了一款符合设计指标的导波雷达液位计,进行现场测试,并对测试结果做分析和总结,实测结果精度小于5mm,验证了设计的导波雷达液位计具有损耗低、抗干扰性强,测量精度高等优点,基本符合设计要求。