雷達料位計主要由發(fā)射和接收裝置、信號處理器、操作面板、顯示器、天線(xiàn)、故障報警裝置等 6部分組成。

雷達料位計利用雷達波的特性來(lái)檢測料位，其基本工作原理為發(fā)射—反射—接收。雷達料位計的天線(xiàn)以波束的形式發(fā)射雷達波，雷達波經(jīng)筒倉內物料面反射后由雷達接收單元接收。通過(guò)測量雷達波發(fā)射到接收的間隔時(shí)間（即時(shí)延）就可測得倉內料位高度，且料位與時(shí)延呈負相關(guān)，計算公式為h=H- vt /2（1）

式中：h為料位高度；H為筒倉高度；v為雷達波速度；t為時(shí)延。

雷達波是一種特殊形式的電磁波，其頻率為300MHz~3000GHz。絕大多數雷達料位計使用的微波頻率有3個(gè)波段，分別是C波段（5.8~6.3GHz）、X波段（9.0~10.5GHz）和K波段（24~26 GHz）。由于高頻雷達波的波長(cháng)較短，與液面波動(dòng)幅度接近，易造成散射，導致測量精度下降，因此C波段的雷達波經(jīng)常應用于雷達液位計；在測量固體物料時(shí)，由于固體物料表面存在安息角，并不是水平面，因此需要依靠雷達波在料位面上的漫反射來(lái)測量料位，而C波段的雷達波波長(cháng)約為52mm，無(wú)法在測量有安息角的毫米級顆粒的料位時(shí)形成漫反射，因此主流雷達料位計產(chǎn)品采用K波段26GHz頻率。近年來(lái)，78GHz、80GHz等高頻微波也逐漸開(kāi)始應用，這使更加細小的顆粒甚至粉末狀顆粒料位的測量成為可能。

雷達波的物理特性類(lèi)似于可見(jiàn)光，以光速傳播，可穿透空間中的蒸汽、粉塵等干擾源，遇到障礙物易被反射，被測介質(zhì)的電導率或電容率越大，回波信號的反射效果就越好。雷達波的頻率越高，發(fā)射角度越小，能量（磁通量或場(chǎng)強）越大，波的衰減越小，雷達料位計的測量效果越好。

目前，微波雷達料位計所使用的雷達波波形主要分2種：一種是脈沖波，另一種是調頻連續波。目前市面上也出現了將兩者結合起來(lái)的調頻脈沖波方式，脈沖波的載波是連續調頻的，回波也是通過(guò)頻差的方式來(lái)測量距離。

脈沖波可分為無(wú)調制和經(jīng)高頻調制2種波形。脈沖雷達利用一種基于脈沖飛行時(shí)間的電磁波測量方法測量料位。脈沖波雷達的測量原理比較簡(jiǎn)單，即雷達向目標發(fā)射高頻脈沖波，遇到物面后反射回來(lái)，測得發(fā)送時(shí)間與接收時(shí)間之間的間隔時(shí)間，從而求得距離。但當脈沖雷達應用于近距離的料位測量時(shí)，由于脈沖波的往返時(shí)間太短，直接測量時(shí)延精度誤差相對較大。

在現代脈沖雷達中，多數發(fā)射的是調頻連續波，這有利于保證信號質(zhì)量，在提供較遠的非模糊測量距離的同時(shí)降低系統的平均功率。調頻連續波雷達的原理是通過(guò)發(fā)送具有一定帶寬、頻率線(xiàn)性變化的連續信號，再對接收到的連續信號進(jìn)行快速傅里葉變換，通過(guò)發(fā)送與接收信號的頻差計算2個(gè)信號的時(shí)間差，得到相對應的距離。

調頻連續波雷達主要由調制信號發(fā)生器、壓控振蕩器（VCO）、雷達天線(xiàn)、混頻器、信號處理器等部分組成。當調頻連續波雷達工作時(shí)，調制信號發(fā)生器產(chǎn)生調制信號激勵VCO產(chǎn)生一定范圍的高頻雷達信號，典型的調制信號有鋸齒波信號和三角波信號。VCO產(chǎn)生跟隨調制信號規律變化的調頻連續波信號，經(jīng)過(guò)分離器分為2路后，一路信號通過(guò)雷達天線(xiàn)發(fā)射端發(fā)射到物料面，另一路信號經(jīng)過(guò)緩沖區后與天線(xiàn)接收的物料面反射回來(lái)的回波信號進(jìn)行混頻。

由于接收信號時(shí)間延時(shí)，同一時(shí)刻的發(fā)射信號與回波信號存在固定的頻率或相位差異，而混頻后輸出的信號則包含了物料的特征信息，此混頻信號稱(chēng)為差拍信號，通常此差拍信號包含很強的頻率泄漏及干擾信號，需要先濾波、放大預處理后再進(jìn)行數字信號處理，提取相關(guān)目標信息。調頻連續波雷達抗干擾能力更強，測量距離更遠，同時(shí)成本也更高。