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本实用新型涉及一种降雨粒径测量装置及微波测雨系统。所述降雨粒径测量装置包括：光学模块和成像模块；光学模块包括置于第一空心圆柱管道中的光源和光束整形系统；成像模块包括置于第二空心圆柱管道中的成像透镜、光阑和图像传感器；第一空心圆柱管道与第二空心圆柱管道同轴放置；光束整形系统、成像透镜、光阑和图像传感器依次设置在光源的出射光路上。所述微波测雨系统包括降雨粒径测量装置、上位机以及测雨雷达；上位机分别与降雨粒径测量装置以及测雨雷达通过无线网络通信连接。本实用新型所述降雨粒径测量装置及微波测雨系统不存在复杂的连接电路，结构简单、工作稳定，在恶劣天气下能够正常运行，并且提高微波测雨的灵敏度。