一直以来水与人类都是息息相关的,而水位的研究非常有利于对水的有效控制。对于水位的控制检测始终是非常重要的研究项目。从水利工程、工业水位、水库水位、农业水灌溉和多种蓄水罐等方面而言,水位检测的研究都是至关重要的。本课题利用了微波检测方法来对水位检测进行研究,研究实现了低成本、小型化的水位微波检测仪的装置。本课题主要将微波无损检测的反射法与相位检测结合,来应用于水位检测。本课题方法的原理是将微波传感器金属底板共面波导置于水中,水位的变化使得微波反射信号的相位与原入射信号不同,再检测反射信号的相位,由于反射相位与初始相位的不同,利用相位差检测模块将相位信号转化为电压信号,再利用单片机采集的电压值进行数据处理,最后显示对应的水位值。本方法实现了水位的变化产生了对应的相位变化,从检测相位间接地测量了水位。本课题研制的系统包括了微波信号源、微波发射、反射接收通道、微波传感器、相位检测处理部分和数据处理显示单元。本系统检测水位时,采用的微波信号源发射频率为1GHz的单频信号。本文首先研究分析了当前水位检测的形势,再根据微波检测理论,确定了系统检测的总体方案和参数指标。依据系统的方案,对方案进行可行性分析。然后再分别设计了系统的多个微波器件以及电路单元,包括金属底板共面波导、功率分配器、定向耦合器、低通滤波器、幅相检测模块和数据处理显示模块等。本文基于微波检测技术研制的水位微波检测仪,其使用金属底板共面波导式的微波传感器及整体结构较新颖,其系统结构易于小型化,检测简单易操作、应用范围广、低成本,可实现实时检测记录。