一种基于分时触发Marx电路的双极性高压窄脉冲发生系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于分时触发Marx电路的双极性脉冲发生系统，针对现有技术中双极性脉冲发生系统电路复杂程度高、输出能力受限及输出幅值、脉宽不可调的问题。该系统首先由FPGA产生两路驱动信号，一路信号为基准驱动信号，一路信号为可调延时驱动信号；两路信号两个雪崩三极管Marx电路进行驱动，输出一正一负的两个单极性脉冲信号；其次通过合路器对信号进行叠加，输出双极性脉冲信号。该方案将一路纳秒级单极性负脉冲与另一路纳秒级单极性正脉冲进行合成，最终实现了输出幅值在600V～1000V范围内可调、峰峰脉宽在0.6ns～1.4ns范围内可调的纳秒级高幅值双极性脉冲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于脉冲功率与雷达探测，具体涉及一种基于分时触发marx电路的双极性高压窄脉冲发生系统。

技术介绍

1、随着地下探测技术在资源勘探、城市基建及地质调查等领域的广泛应用，探地雷达(gpr)系统因其非破坏性、高分辨率及实时成像能力成为核心探测工具之一。探地雷达通过向地下发射高频电磁脉冲信号，根据回波信号的时延与幅值变化反演地下介质结构。其中，发射脉冲的质量(如幅度、脉宽及频谱特性)直接决定了系统的探测分辨率、信噪比及穿透深度。然而，现有脉冲生成技术在高幅值输出、波形保真度及系统集成度方面仍存在显著瓶颈，制约了探地雷达在复杂场景下的性能提升。

2、传统探地雷达多采用单极性脉冲发射方案，其核心依赖雪崩三极管与marx电路生成高压窄脉冲。由于marx电路结构限制，当级数超过10级时，其输出幅度增长速率会大幅下降。且marx电路结构导致雪崩三极管多级同步触发难度剧增，输出信号产生的脉冲抖动非常严重，大大降低系统稳定性。此外，单极性脉冲的频谱能量集中于低频段，经过天线产生的电磁波主要能量同样集中在低频段。低频分量在地下介质中的衰减较低的特性导致其浅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分时触发Marx电路的双极性脉冲发生系统，其特征在于：包括：FPGA驱动模块、单极性正脉冲电路、单极性负脉冲电路、电源模块和合路器，其中FPGA芯片内部分为时钟生成模块、触发信号产生模块；首先由FPGA芯片产生两路驱动信号，一路信号为基准驱动信号，一路信号为可调延时驱动信号；两路信号由两个雪崩三极管Marx电路进行驱动，输出一正一负的两个单极性脉冲信号；其次通过合路器对信号进行叠加，输出双极性脉冲信号；具体实现步骤包括：

【技术特征摘要】

1.一种基于分时触发marx电路的双极性脉冲发生系统，其特征在于：包括：fpga驱动模块、单极性正脉冲电路、单极性负脉冲电路、电源模块和合路器，其中fpga芯片内部分为时钟生成模块、触发信号产生模块；首先由fpga芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，刘靖宇，梁志远，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：