超宽带雷达实验系统中大功率纳秒级脉冲源的研制

《超宽带雷达实验系统中大功率纳秒级脉冲源的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第21卷第1期2005年2月微波学报JOURNAL0FMICROWAVESV01．21No．1Feb．2005文章编号：1005-6122(2005)01旬026-05超宽带雷达实验系统中大功率纳秒级脉冲源的研制4梁步阁陈小娟朱畅袁乃昌(国防科技大学微波中心，长沙410073)摘要：分析了超宽带雷达试验系统对脉冲源信号的具体指标要求，提出超宽带雷达用脉冲源的指标规范。根据具体系统指标，选择全固态微波电路方案，研制出了系列的数千伏、纳秒级、超宽带雷达用脉冲源。基于微波PcB电路结构、利用雪崩三级管雪崩效应进行设计。为减小反射，提高脉冲波形指标，提出了新

2、颖的欠电荷充电法。文中详细讲述了电路设计、重要电路结构以及投入超宽带雷达试验系统应用，目标探测试验相关结果。关键词：纳秒，脉冲源，雪崩效应，欠电荷，超宽带，目标探测DesignofHigh-powerNanosecondPulsersinUWBRadarTestSystemL队NGBu-ge，CHENxiao-ju锄，ZHUCh锄g，YUANNai-ch舭g(舰r0埘d卯ce舭r矿Ⅳ∞r，吼n，拶眈410073，c^i加)Abstract：Thepulser’sindexes，neededinUWrBradartestsystem，areanalyzedan

3、dstandardized．Basedonthemi—crowavePCBcircuit，seriesofkilo．v01tnanosecondUWBradarpulsershavebeendesigned．7rheyworksontheavalancheefbctofavalanchetr趴sistors．Anovelmethod，calledDeficit—chargeMethod，isbroughtforw盯d，aimingtominimizethere-nectionandimprovethepulser’sindexes．7rhedesignoft

4、hepulserisdiscussedindetail，includingcircuitdesignandimpor-tantstnlcture．BeingusedintheiInpulseradartestsystem，thecircuit’sperfomanceisexceUent，andstable．Somesystemtestresultsarealsogiven．Keywords：Nanosecond，Pulser，Avalancheef耗ct，Deficit·chargemethod，UWB，Targetdetection引言超宽带雷达等超宽带系

5、统近年来一直是国际上电子学领域前沿性研究热点。目前国际上美国、俄罗斯在超宽带系统研究方面投入最大，在技术上也积累出很大优势⋯。我国宽带系统研究近年来也发展较快。这些系统中，均要求有纳秒级甚至是皮秒级快沿窄脉冲源。其波形、稳定度、频谱分量等指标也终将对整套系统可行性产生决定性影响。其设计成为整个超宽带雷达系统中一项关键技术。本文首先提出超宽带雷达用脉冲源的指标规范，然后基于具体超宽带雷达实验系统指标要求，自行分析设计出系列纳秒级脉冲源，其各项指标均达到国际先进水平，完全适用于超宽带雷达系统试验和研究，为超宽带雷达的进一步工程实现奠定了良好的基础。所设计脉冲源性

6、能稳定可靠，满足系统工作要求。本文详细论述了其工作机理和具体电路设计，介绍了其在实际系统试验应用中的相关试验结果。～1超宽带雷达用脉冲源的指标规范常规脉冲源设计重点考虑的参数有：脉冲宽度、脉冲幅度等。对于波形一致性、频率稳定度、重频上限、拖尾等指标常常忽略，或重视程度不够。而这些指标恰恰是超宽带雷达用脉冲源的关键性指标。基于我们自身在超宽带雷达试验系统方面长期积累的相关经验，首先对纳秒级超宽带雷达用脉冲源设计进行细部指标规范。实验表明，超宽带雷达系统对于脉冲源输出脉冲波形、脉冲宽度、脉冲幅度、脉冲拖尾、波形一致性、重频、重频稳定度等指标反应灵敏，应该作为超宽

7、带雷达用脉冲源规范化指标的基本参数。t收稿日期：2004也一13；定稿日期：2004J06—16基金项目：国家高技术863基金资助项目(2002AA835040)万方数据第21卷第l期梁步阁等：超宽带雷达实验系统中大功率纳秒级脉冲源的研制27一般希望脉冲为近似单极脉冲。完全单极，则零频分量大，辐射效率低；双极单周波，中频分量多，辐射效率高，但辐射微分效应，将使得回波信号复杂度增加，正负峰值幅度相等也使得回波相位信息提取困难。理论上讲，双高斯脉冲，含有一个很高幅度的正峰，前后又包括有两个小幅度的负峰，且整个脉冲上正负电压积分面积为零，零频分量小，回波相位信息易

8、于提取，是较为理想的源信号，但工程上难于完全实现。一