| 题名 | 毫微秒脉冲探地雷达发射机技术研究 |
| 作者 | 张玲 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-06-02 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 方广有 |
| 关键词 | 超宽带 毫微秒脉冲 探地雷达 漂移阶跃恢复二极管 |
| 其他题名 | The Study on Transmitter Techniques for Nanosecond Pulse Ground Penetrating Radar |
| 中文摘要 | 毫微秒脉冲发射机技术是无载波脉冲探地雷达的关键技术之一，发射脉冲的功率、脉宽、稳定度等指标直接影响探地雷达的探测距离、探测分辨率及探测精度。基于半导体开关器件漂移阶跃恢复二极管DSRD(Drift Step Recovery Diodes)的高功率脉冲源所产生的脉冲在脉冲幅度、宽度、稳定度及重复频率等性能指标上具有明显优势。 本文在研究超宽带毫微秒脉冲产生技术典型器件及电路原理基础上，结合其在无载波脉冲探地雷达中的应用，重点研究了基于漂移阶跃恢复二极管的脉冲产生技术。围绕这一主题，论文的主要工作有： 1. 调研了目前毫微秒脉冲产生技术，包括阶跃恢复二极管、隧道二极管、雪崩三极管脉冲产生电路、竞争冒险数字电路、大功率脉冲产生电路（赫兹发生器、皮秒光电开关、半导体断路开关）、波形合成技术，对这些技术的特性进行了分析、归纳、总结，探索适用于无载波脉冲探地雷达的脉冲产生技术。 2. 介绍了高功率半导体开关器件DSRD，分析了这种器件快恢复物理特性，论证了快恢复物理过程需满足的条件，给出了一种用完整电参量描述DSRD的数学模型，推导仿真了利用该模型的DSRD驱动电路产生脉冲的过程。 3. 研究了基于DSRD脉冲发生器的设计特点，通过将电容电感储能系统与DSRD快速关断特性相结合，分别设计了正、负单极性脉冲产生电路与双极性脉冲产生电路。当电源电压为180V时，单极性脉冲幅度可达1KV；双极性输出脉冲对称性可达95%以上。 4.为了配合脉冲产生单元所需触发信号的要求，使用硬件描述语言和EDA工具开发CPLD产生两路脉宽、延时可调，边沿陡峭的外触发时序信号，并使用非门提高电平方式达到满足触发NMOS开关管的电平需求。此外，设计的外围电源电路满足系统不同电平的供电需求。 测试结果表明：发射机工作稳定可靠，单管脉冲幅度可达1KV，半脉宽10ns，重复频率10KHz以上；双极性脉冲幅度可在800V（ V）至1300V（ V）范围内变动，半脉宽3ns，重复频率3-5KHz；波形抖动小于80ps。基于高功率开关DSRD的脉冲源不仅可以在无载波脉冲探地雷达中得到应用，在超宽带技术中也具有广泛的发展空间与应用前景。 关键词：超宽带，毫微秒脉冲，探地雷达，漂移阶跃恢复二极管 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 88 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8843]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张玲. 毫微秒脉冲探地雷达发射机技术研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2009. |
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