随着如今社会现代化和科技化建设的飞速发展,整个国际社会对环保的呼声也愈来愈高。而核电作为一种清洁能源,其安全可控的发展也逐渐地受到更为广泛的关注。同时,核电反应堆乏燃料池冷却系统水位作为核电生产过程的重要参数,监测不当将会引发严重的核电厂安全事故,因而也对其测量仪器仪表提出了更高的指标要求。通常采用的导波雷达液位计因其信号能量损耗小、精度高、抗干扰性好且成本低而在诸多应用场景下得到广泛青睐。但在面对更加恶劣的工况（如辐照等）的特殊应用,传统的导波雷达液位计因一体式结构设计的局限性致使电气单元与测量结构同处在强烈的干扰下,则会带来测量不准确甚至器件失效的风险。本文针对面向辐照情况下应用的液位测量仪器,采用了一种分体式的导波雷达液位计设计方案,实现了雷达表头与导波杆结构的分体式结构,并采用了防辐射耐高温的高性能同轴电缆进行信号的低损耗传输,有效规避了直接测量环境中的强烈干扰。同时制作并测试验证了仪器的各个单元,且对总体集成后的仪器进行了测试数据的误差分析和仪器精度的初步标定。本课题内容的具体工作总结如下:对比分析了基于不同原理的液位计的应用特点和设计思路,说明了雷达式液位计在恶劣工况下的良好性能表现。概述了国内外的导波雷达式液位计的发展并指出了传统式导波雷达液位计在特殊应用场景下存在的局限性,提出了一种分体式的导波雷达液位计设计方案,并明确了在现今国际环境下自主研发此类仪器仪表的必要性。阐述了分体式导波雷达液位计的核心工作原理,基于时域反射（Time Domain Reflectometry,TDR）和传输线理论,建立了信号传输线模型,并借助HFSS软件进行了仿真,分析得到了雷达波在同轴电缆与导波杆结构内的传输情况,并由此得到了仪器液位高度与仪器各结构参数的关系式。同时提出了分体式导波雷达液位计的设计指标,并基于此设计得到了仪器设计的总体方案,且优化设计了仪器雷达表头导波杆和同轴电缆的材料参数及结构参数。对比分析了不同原理的脉冲发生方法的优劣,并设计了基于雪崩三极管BFP540的脉冲发生电路。运用ADS建立了电路模型并仿真分析了不同参数对输出脉冲信号的影响,得到了部分关键参数的优选值范围。设计并制作了雷达波发生单元验证板,测试并验证了电路的输出结果,得到了幅值大于5 V,上升沿1.5 ns脉宽不超过3 ns的高速窄脉冲信号。采用了等效时间采样方法,并基于此方案设计了FPGA配合可编程延时芯片AD9500的步进采样脉冲产生电路,以及HSMS2828四管平衡取样门电路。设计了整形滤波后信号处理的软件流程,制作了信号处理关键电路的验证板测试并验证了微处理器程序和Verilog代码的可行性,得到了正负对称的取样门脉冲,以及步进量100 ps的延时信号等符合设计预期的电路关键信号。展示说明了仪器各个单元的实物图以及总体集成图,并对仪器进行测试试验。进一步分析了仪器系统的信号完整性,构建了分体式导波雷达液位计的测试平台并给出了仪器的测试方法。依据测试方法得到了三次重复测量数据,进行了误差分析并对仪器的精度进行了初步标定。分析得到了分体式导波雷达液位计在关注区域的精度为±4 mm,初步满足了设计指标。