Grundlagen der Radartechnik zur Füllstandmessung

3. Radar-Füllstandsmesssysteme
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7.2 Reflexion an Trennschichten
Treffen Mikrowellen auf eine Trennschicht zwischen 2 Medien mit den Dielektrizitätszahlen
ε r , 1 und ε r , 2 , entsteht eine Reflexion:
Möchte man die von dort empfangene Leistung in Relation zur einfallenden Leistung
berechnen, muss man berücksichtigen, dass die Wellen noch zweimal den Übergang von der
Atmosphäre zur oberen Schicht mit einem Transmissionsfaktor von jeweils (1-R) durchlaufen
müssen. Daher beträgt der effektive Reflexionsfaktor R 2 an der Trennschicht:
Voraussetzung ist, dass die Wellen verlustfrei die obere Schicht durchlaufen. Das folgende
Diagramm zeigt in Abhängigkeit von ε r , 1 den Reflexionsfaktor R 1 an der oberen Flüssigkeitsschicht,
sowie für verschiedene Parameter ε r , 2 den Reflexionsfaktor R 2 an der Trennschicht.
Man erkennt, dass die Trennschicht-Reflexion um so stärker wird, je größer der Unterschied
in den Dielektrizitätszahlen ist. Selbst bei einer Schichtung ε r , 1 >> ε r , 2 kann die Trennschicht
theoretisch gut detektiert werden. In der Praxis treten jedoch häufig Probleme auf, weil
einige Produkte mit hohem ε r (z.B. Wasser) Mikrowellen absorbieren.
Reflexionsfaktoren bei 2 Flüssigkeitsschichten
Bild 32
Reflexionsfaktoren
bei Trennschicht–
messung
Radarhandbuch 39