The utility model discloses an ultra-wideband pulse generating circuit for ground penetrating radar detection, which comprises a front-end input circuit, a differential amplifier circuit, a shaping network, a power amplifier circuit, a back-end output circuit and a power supply bias circuit. The front-end input-connected differential amplifier circuit generates a square wave signal with a larger amplitude, and the signal generates a narrow pulse signal of nanosecond level through the shaping network. The power amplifier circuit enhances the energy of the pulse signal by amplifying its amplitude and power, and finally generates an ultra-wideband pulse signal through the output back-end. According to the above scheme, the pulse amplitude can reach 10 V pulse width and 10 MHz pulse period of 1 nanosecond. It has high pulse energy and is very suitable for the signal transmitting part of non-destructive testing.
【技术实现步骤摘要】
一种可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路
本技术涉及一种应用于探地雷达方面特别是对于桥梁道路结构检测方面的探测电路，属于无损检测领域。
技术介绍
超宽带(UWB)作为一种新型无线通信技术，通过对具有很陡的上升沿和下降沿的脉冲进行调制，使其达到1GHz左右的带宽，在高速通信的同时其传输频率很宽且所需发射功率较低。一般情况下信号频率越高在介质中损耗越大，在地质雷达探测应用中脉冲频率高探测分辨率越高，但是能探测的深度就越小，所以想要进行地质深层探测一方面需要尽量提高脉冲幅度，另一方面也需要尽可能降低脉冲宽度。2002年美国联邦通信委员会(FCC)提出了超宽带脉冲的两种定义：(1)信号的相对带宽(-10dB带宽)大于20％；(2)无论信号多大，信号中心频率大于等于500Mhz。与常见的通信手段相比，超宽带通信拥有更宽的频带。在时域上UWB利用脉冲起落点的时域脉冲直接实现调制超宽带的通信传输直接把调制信息放在一个非常宽的频带上进行，这一过程持续的时间决定了超宽带使用的频率范围。超宽带脉冲信号产生的硬件实现方式可以分为两类：一类是采用数字电路设计，利用门电路的延时差来产生窄...
【技术保护点】
1.一种可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：包括依次连接的前端输入电路、差动放大电路、整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路，且所述整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路分别与电源偏置电路连接，所述电源偏置电路为整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路提供电压偏置；所述方波信号进入电路首先对其进行差动放大，放大信号的幅度，对后级电路提供一个稳定的放大方波，放大的信号经过整形网络电路，整形网络对方波信号的上升沿进行微分、放大、再微分、反向放大，最后产生一个幅度较高的纳秒级正脉冲信号，该信号通过功率放大电路，进行功率放大，从而保证电路产生较大能量的高频超宽带脉冲信号。
【技术特征摘要】
1.一种可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：包括依次连接的前端输入电路、差动放大电路、整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路，且所述整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路分别与电源偏置电路连接，所述电源偏置电路为整形网络电路、功率放大电路以及后端输出电路提供电压偏置；所述方波信号进入电路首先对其进行差动放大，放大信号的幅度，对后级电路提供一个稳定的放大方波，放大的信号经过整形网络电路，整形网络对方波信号的上升沿进行微分、放大、再微分、反向放大，最后产生一个幅度较高的纳秒级正脉冲信号，该信号通过功率放大电路，进行功率放大，从而保证电路产生较大能量的高频超宽带脉冲信号。2.根据权利要求1所述可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述前端输入电路为一级微分电路与外部晶振相连接，周期方波信号通过一级微分电路去掉直流分量，方波信号的高低电平用来控制三极管导通关闭。3.根据权利要求1所述可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述前端输入电路包括依次连接的晶振X1、第一电容C1、第一电阻R1，且晶振X1、第一电阻R1接地。4.根据权利要求1所述可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述差动放大电路对去掉直流分量的方波信号进行幅度放大，减小零点漂移并产生一个具有较高幅度的稳定的方波信号。5.根据权利要求1所述可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述差动放大电路包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电容C2、第三电容C3，其中：所述第一NPN三极管Q1的基极连接第一电阻R1到地，而第一NPN三极管Q1的集电极与第二电阻R2连接；所述第二NPN三极管Q2的基极连接第七电阻R7到地，第二NPN三极管Q2的集电极与第三电阻R3连接，而第二NPN三极管Q2的发射极与第一NPN三极管Q1的发射极相连并串联第六电阻R6第五电阻R5到负极电源，第三电容C3接地与电阻R5、R6相连；所述第四电阻R4与第二电容C2第二电阻R2第三电阻R3连接，其中第四电阻R4接正极电源，第二电容C2接地。6.根据权利要求1所述可用于探地雷达检测的超宽带脉冲产生电路，其特征在于：所述整形网络电路包括依次连接的二级微分电路、共射放大电路、三级微分电路、反向放大电路，其中：所述二级微分电路用于接收输入方波信号的上升沿，通过二级微分电路去掉其直流分量并产生一个幅度较低的纳秒级高频脉冲信号；所述共射放大电路用于对该纳秒级高频脉冲信...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐轩晨，肖建，程景清，王吉，石国伟，郭宇锋，蔡志匡，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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