一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源制造技术

本发明专利技术公开了一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，涉及探地雷达领域，该超宽带差分脉冲源，包括：供电端口、直流电源模块、触发信号输入端口、正极性脉冲输出端口、负极性脉冲输出端口和差分脉冲生成模块；差分脉冲生成模块，包括：多个三极管模组；三极管模组，包括：BJT三极管、储能电容、调节电容和第一限流电阻；BJT三极管的集电极与储能电容连接；调节电容与储能电容并联；BJT三极管的发射极通过第一限流电阻接地；供电端口通过直流电源模块与BJT三极管的集电极连接；触发信号输入端口通过差分脉冲生成模块与两个脉冲输出端口连接。本发明专利技术能生成幅度更大、脉宽更窄的双极性差分脉冲信号。脉冲信号。脉冲信号。

【技术实现步骤摘要】
一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源


[0001]本专利技术涉及探地雷达领域，特别是涉及一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源。

技术介绍

[0002]探测深度和探测分辨率是探地雷达两个关键技术指标，超宽带窄脉冲技术是冲击脉冲体制的探地雷达系统中的关键技术之一，其中超宽带窄脉冲的脉冲宽度和幅度影响探地雷达探测深度和精度，对设计高性能的探地雷达至关重要。探地雷达所需达到的探测精度越高，所需脉冲信号的频率就越高，对应脉冲源产生的脉冲就越窄，其脉冲信号的频带就越宽。同时，脉冲源产生的脉冲的幅度越大，探测深度越深，接收机接收到的回波信号越清晰，越容易处理。
[0003]另外，单极性Marx脉冲电路在输出级采取在负载并联电感的方式来获取正脉冲，这个方法获得的正脉冲的对称性较差，且脉冲拖尾较严重，波形并不理想。双极性差分输出相对于电感微分双极性输出，其输出波形对称性好，输出波形的峰峰值更大，使得天线能更好地发射脉冲信号，接收机接收到的回波信号也更好处理。
[0004]因此，要提升探地雷达的探测深度与探测精度，提升探地雷达的工作性能，就需要产生幅度更大、脉宽更窄的双极性差分脉冲信号。目前，如何设计一种能产生幅度更大、脉宽更窄的双极性差分脉冲信号的脉冲源成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术实施例提供一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，以生成幅度更大、脉宽更窄的双极性差分脉冲信号。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下方案：
[0007]一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，包括：供电端口、直流电源模块、触发信号输入端口、正极性脉冲输出端口、负极性脉冲输出端口和差分脉冲生成模块；
[0008]所述差分脉冲生成模块，包括：多个三极管模组；所述三极管模组，包括：BJT三极管、储能电容、调节电容和第一限流电阻；所述BJT三极管的集电极与所述储能电容连接；所述调节电容与所述储能电容并联；所述BJT三极管的发射极通过所述第一限流电阻接地；
[0009]多个三极管模组依次连接，相邻的两个三极管模组中，其中一个BJT三极管的集电极通过储能电容连接另一个BJT三极管的基极和发射极；第一个BJT三极管的基极作为所述差分脉冲生成模块的输入端，第一个BJT三极管的发射极作为所述差分脉冲生成模块的第一输出端，最后一个BJT三极管的集电极作为所述差分脉冲生成模块的第二输出端；
[0010]所述供电端口通过所述直流电源模块与所述三极管模组中BJT三极管的集电极连接；所述触发信号输入端口与所述差分脉冲生成模块的输入端连接；所述差分脉冲生成模块的第一输出端与所述正极性脉冲输出端口连接；所述差分脉冲生成模块的第二输出端与所述负极性脉冲输出端口连接。
[0011]可选地，所述直流电源模块，包括：依次连接的升压电源模组和滤波模块；所述升
压电源模组的输入端连接所述供电端口；所述滤波模块连接所述三极管模组中BJT三极管的集电极；
[0012]所述升压电源模组用于对所述供电端口提供的电压信号进行升压，得到升压信号；所述滤波模块用于对所述升压信号进行滤波。
[0013]可选地，所述用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，还包括：输出端电阻；
[0014]所述输出端电阻的一端连接所述差分脉冲生成模块中最后一个BJT三极管的集电极和所述负极性脉冲输出端口，所述输出端电阻的另一端接地。
[0015]可选地，所述三极管模组，还包括：第二限流电阻；
[0016]所述直流电源模块通过所述第二限流电阻与所述三极管模组中BJT三极管的集电极连接。
[0017]可选地，所述滤波模块，包括：三个并联的滤波电容。
[0018]可选地，所述用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，还包括：RC微分电路；
[0019]所述触发信号输入端口通过所述RC微分电路与所述差分脉冲生成模块的输入端连接。
[0020]可选地，所述储能电容和所述调节电容的容值均为20pF；所述第二限流电阻的阻值为51Ω；
[0021]所述差分脉冲生成模块中第一个三极管模组中的第一限流电阻的阻值为51Ω，其余三极管模组中的第一限流电阻的阻值为10kΩ。
[0022]可选地，所述滤波电容的容值为100nF。
[0023]可选地，所述供电端口为V
CC
电源端子。
[0024]可选地，所述触发信号输入端口为TTL信号端子。
[0025]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0026]本专利技术实施例的差分脉冲生成模块，包括：多个三极管模组；三极管模组，包括：BJT三极管、储能电容、调节电容和第一限流电阻；BJT三极管的集电极与储能电容连接；调节电容与储能电容并联；BJT三极管的发射极通过第一限流电阻接地，本专利技术实施例通过在BJT三极管的发射极增加第一限流电阻、在储能电容两侧并联调节电容，使得该设计电路与传统的Marx电路电路相比，具有更理想的波形、更大的可调脉冲幅度、更低的成本和宽度更窄的可调节脉宽，因此，本专利技术实施例能生成幅度更大、脉宽更窄的双极性差分脉冲信号。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例提供的用于探地雷达的超宽带差分脉冲源的电路原理图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的用于探地雷达的超宽带差分脉冲源的结构布局图；
[0030]图3为本专利技术实施例提供的充电等效回路的原理图；
[0031]图4为本专利技术实施例提供的放电等效回路的原理图；
[0032]图5为本专利技术实施例提供的TTL信号经微分电路后的输出波形示意图；
[0033]图6为本专利技术实施例提供的两个差分信号输出信号端子输出波形示意图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0036]参见图1，本实施例的用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，包括：供电端口CN1、直流电源模块、触发信号输入端口RF1、正极性脉冲输出端口RF3、负极性脉冲输出端口RF2和差分脉冲生成模块。
[0037]所述差分脉冲生成模块，包括：多个三极管模组；所述三极管模组，包括：BJT三极管、储能电容、调节电容和第一限流电阻；所述BJT三极管的集电极与所述储能电容连接；所述调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，其特征在于，包括：供电端口、直流电源模块、触发信号输入端口、正极性脉冲输出端口、负极性脉冲输出端口和差分脉冲生成模块；所述差分脉冲生成模块，包括：多个三极管模组；所述三极管模组，包括：BJT三极管、储能电容、调节电容和第一限流电阻；所述BJT三极管的集电极与所述储能电容连接；所述调节电容与所述储能电容并联；所述BJT三极管的发射极通过所述第一限流电阻接地；多个三极管模组依次连接，相邻的两个三极管模组中，其中一个BJT三极管的集电极通过储能电容连接另一个BJT三极管的基极和发射极；第一个BJT三极管的基极作为所述差分脉冲生成模块的输入端，第一个BJT三极管的发射极作为所述差分脉冲生成模块的第一输出端，最后一个BJT三极管的集电极作为所述差分脉冲生成模块的第二输出端；所述供电端口通过所述直流电源模块与所述三极管模组中BJT三极管的集电极连接；所述触发信号输入端口与所述差分脉冲生成模块的输入端连接；所述差分脉冲生成模块的第一输出端与所述正极性脉冲输出端口连接；所述差分脉冲生成模块的第二输出端与所述负极性脉冲输出端口连接。2.根据权利要求1所述的用于探地雷达的超宽带差分脉冲源，其特征在于，所述直流电源模块，包括：依次连接的升压电源模组和滤波模块；所述升压电源模组的输入端连接所述供电端口；所述滤波模块连接所述三极管模组中BJT三极管的集电极；所述升压电源模组用于对所述供电端口提供的电压信号进行升压，得到升压信号；所述滤波模块用于对所述升压信号进行滤波。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晗，王晓东，陈子申，马添翅，时炜，程丹仪，魏欣，
申请(专利权)人：中煤西安地下空间科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：