高频微波脉冲通过天线系统发射并接受，雷达波以光速运行遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收，发射脉冲与接收的脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比的。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量。