传感器与自动检测技术演示教程第11章 微波传感器
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11.2 微波传感器的原理和组成
11.2.1 微波传感器的测量原理及分类
微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件
或装置。由发射天线发出微波，此波遇到被测物体时将被吸收
或反射，使微波功率发生变化。若利用接收天线，接收到通过
被测物体或由被测物体反射回来的微波，并将它转换为电信号，
再经过信号调理电路，即可以显示出被测量，实现了微波检测。
根据微波传感器的原理，微波传感器可以分为反射式和遮断式
两类。
1. 反射式微波传感器
反射式微波传感器是通过检测被测物反射回来的微波
功率或经过的时间间隔来测量被测量的。通常它可以测量物体
的位置、位移、厚度等参数。
2. 遮断式微波传感器
遮断式微波传感器是通过检测接收天线收到的微波功
率大小来判断发射天线与接收天线之间有无被测物体或被测物
体的厚度、 含水量等参数的。
11.2.2 微波传感器的组成
微波传感器通常由微波发射器（即微波振荡器）、 微
波天线及微波检测器三部分组成。
1. 微波振荡器及微波天线
微波振荡器是产生微波的装置。由于微波波长很短，即
频率很高（ 300 MHz ～300 GHz ），要求振荡回路中具有非常
微小的电感与电容，因此不能用普通的电子管与晶体管构成微波
振荡器。 构成微波振荡器的器件有调速管、磁控管或某些固态
器件，小型微波振荡器也可以采用体效应管。
由微波振荡器产生的振荡信号需要用波导管（管长为
10 cm 以上，可用同轴电缆）传输，并通过天线发射出去。为
了使发射的微波具有尖锐的方向性，天线要具有特殊的结构。
常用的天线如图 11-1 所示，其中有喇叭形天线（图（ a） 、
（b））、 抛物面天线（图（ c）、（ d））、 介质天线与
隙缝天线等。
喇叭形天线结构简单，制造方便，可以看作是波导管
的延续。喇叭形天线在波导管与空间之间起匹配作用，可以获
得最大能量输出。抛物面天线使微波发射方向性得到改善。
图11-1 常用的微波天线
(a) 扇形喇叭天线 ; (b) 圆锥形喇叭天线 ;
(c) 旋转抛物面天线 ; (d) 抛物柱面天线
(a) (b) (c) (d)
摘要：
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第11章微波传感器11.1微波概述11.2微波传感器的原理和组成11.3微波传感器的应用11.1微波概述微波是波长为1mm～1m的电磁波，可以细分为三个波段：分米波、厘米波、毫米波。微波既具有电磁波的性质，又不同于普通无线电波和光波的性质，是一种相对波长较长的电磁波。微波具有下列特点：①定向辐射的装置容易制造；②遇到各种障碍物易于反射；③绕射能力差；④传输特性好，传输过程中受烟雾、火焰、灰尘、强光的影响很小；⑤介质对微波的吸收与介质的介电常数成比例，水对微波的吸收作用最强。11.2微波传感器的原理和组成11.2.1微波传感器的测量原理及分类微波传感器是利用微波特性来检测某些物理量的器件...
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