一种基于SRD的高斯单脉冲生成电路的制作方法

本发明涉及一种高斯单脉冲生成电路，尤其涉及一种基于srd的高斯单脉冲生成电路。

背景技术：

1、在探地雷达领域中，对雷达的要求为高功率及高分辨率，高功率在实际中体现为能探测掩埋物的深度，高分辨率体现为不同掩埋物可被分辨的最小距离。探地雷达的高探测深度和高分辨率的特点，分别对所发射的脉冲功率及脉冲宽度提出了高要求。

2、适用于探地雷达的脉冲应为含较少低频分量和直流的高斯单脉冲，以利于天线辐射。但现有技术中的高斯单脉冲生成电路，不仅仅采用了较为复杂的电路结构，进而导致成本较高，而且还不能产生窄脉冲宽度（简称窄脉宽）和高脉冲功率的高斯单脉冲，无法满足探地雷达这一特殊应用领域的探测需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何提供一种能够产生窄脉冲宽度和高脉冲功率的高斯单脉冲生成电路。

2、对此，本发明提供一种基于srd的高斯单脉冲生成电路，该高斯单脉冲生成电路包括：第一高斯脉冲生成电路、第二高斯脉冲生成电路、微带延迟线和巴伦器件，所述第一高斯脉冲生成电路与微带延迟线的一端连接，所述巴伦器件分别与所述微带延迟线的另一端和所述第二高斯脉冲生成电路连接；所述第一高斯脉冲生成电路包括矩形脉冲源、电阻r1、电阻r2、阶跃恢复二极管srd1、阶跃恢复二极管srd2和电感l2，所述矩形脉冲源一端接地，所述矩形脉冲源另一端与分别与所述阶跃恢复二极管srd1的负极和所述电阻r1一端相连，所述阶跃恢复二极管srd1的正极接地，所述电阻r1的另一端通过所述电感l2与负电压电源相连，所述阶跃恢复二极管srd2的负极与阶跃恢复二极管srd1的负极相连，所述阶跃恢复二极管srd2的正极通过所述电阻r2接地，所述阶跃恢复二极管srd2的正极连接至所述微带延迟线；所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路采用相同的电路结构，其中，所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路同时产生相同的高斯脉冲，所述第一高斯脉冲生成电路生成的第一高斯脉冲经过所述微带延迟线后，相对于第二高斯脉冲电路产生的第二高斯脉冲产生相位差，所述巴伦器件将经过微带延迟线之后的第一高斯脉冲与所述第二高斯脉冲合成高斯单脉冲。

3、本发明的进一步改进在于，所述第一高斯脉冲生成电路还包括电感l1，所述电感l1的一端与所述矩形脉冲源相连，所述电感l1的另一端分别与所述阶跃恢复二极管srd1的负极、所述电阻r1和所述阶跃恢复二极管srd2的负极相连。

4、本发明的进一步改进在于，所述第一高斯脉冲生成电路还包括二极管d1和电阻r3，所述二极管d1的正极与所述阶跃恢复二极管srd2的正极相连，所述二极管d1的负极通过所述电阻r3接地，所述二极管d1的负极与所述微带延迟线相连。

5、本发明的进一步改进在于，所述二极管d1为肖特基二极管。

6、本发明的进一步改进在于，通过改变所述阶跃恢复二极管srd2的反向恢复时间，对所述第一高斯脉冲生成电路产生的高斯脉冲的脉宽时间进行调控，所述阶跃恢复二极管srd2的反向恢复时间的计算公式为：，其中，为所述阶跃恢复二极管srd2的少数载流子寿命；为所述阶跃恢复二极管srd2的前向电流大小；为所述阶跃恢复二极管srd2的反向电流大小。

7、本发明的进一步改进在于，所述阶跃恢复二极管srd2的反向电流大小的近似计算公式是：，其中，是所述二极管d1的导通压降，是所述阶跃恢复二极管srd2的负极一侧所能提供的最大电压，r2是所述电阻r2的电阻阻值，r3是所述电阻r3的电阻阻值。

8、本发明的进一步改进在于，所述阶跃恢复二极管srd2的负极一侧所能提供的最大电压的计算公式是：，其中是所述矩形脉冲源发出的矩形脉冲的高电平电压，是所述矩形脉冲源的等效电阻。

9、本发明的进一步改进在于，实时调节所述微带延迟线的长度以实现对所述第一高斯脉冲和第二高斯脉冲之间相位差的控制，并记录所述巴伦器件对应输出的波形，直到输出的波形符合预设的高斯单脉冲波形要求。

10、与现有技术相比，其优点在于，所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路分别通过基于srd阶跃二极管电路产生相同窄脉冲宽度的第一高斯脉冲和第二高斯脉冲，所述第一高斯脉冲经过微带延迟线后与所述第二高斯脉冲产生相位差，最后由所述巴伦器件合成高斯单脉冲，输出的合成高斯单脉冲具有高功率和窄脉宽的特点，非常适用于探地雷达这一特殊的应用领域。该电路具有较简单的电路结构，成本较低且易于实现，可以广泛应用于军事雷达、测距、定位及通信系统领域。

技术特征：

1.一种基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，包括：第一高斯脉冲生成电路、第二高斯脉冲生成电路、微带延迟线和巴伦器件，所述第一高斯脉冲生成电路与微带延迟线的一端连接，所述巴伦器件分别与所述微带延迟线的另一端和所述第二高斯脉冲生成电路连接；所述第一高斯脉冲生成电路包括矩形脉冲源、电阻r1、电阻r2、阶跃恢复二极管srd1、阶跃恢复二极管srd2和电感l2，所述矩形脉冲源一端接地，所述矩形脉冲源另一端与分别与所述阶跃恢复二极管srd1的负极和所述电阻r1一端相连，所述阶跃恢复二极管srd1的正极接地，所述电阻r1的另一端通过所述电感l2与负电压电源相连，所述阶跃恢复二极管srd2的负极与阶跃恢复二极管srd1的负极相连，所述阶跃恢复二极管srd2的正极通过所述电阻r2接地，所述阶跃恢复二极管srd2的正极连接至所述微带延迟线；所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路采用相同的电路结构，其中，所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路同时产生相同的高斯脉冲，所述第一高斯脉冲生成电路生成的第一高斯脉冲经过所述微带延迟线后，相对于第二高斯脉冲电路产生的第二高斯脉冲产生相位差，所述巴伦器件将经过微带延迟线之后的第一高斯脉冲与所述第二高斯脉冲合成高斯单脉冲。

2.根据权利要求1所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，所述第一高斯脉冲生成电路还包括电感l1，所述电感l1的一端与所述矩形脉冲源相连，所述电感l1的另一端分别与所述阶跃恢复二极管srd1的负极、所述电阻r1和所述阶跃恢复二极管srd2的负极相连。

3.根据权利要求1或2所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，所述第一高斯脉冲生成电路还包括二极管d1和电阻r3，所述二极管d1的正极与所述阶跃恢复二极管srd2的正极相连，所述二极管d1的负极通过所述电阻r3接地，所述二极管d1的负极与所述微带延迟线相连。

4.根据权利要求3所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，所述二极管d1为肖特基二极管。

5.根据权利要求4所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，通过改变所述阶跃恢复二极管srd2的反向恢复时间，对所述第一高斯脉冲生成电路产生的高斯脉冲的脉宽时间进行调控，所述阶跃恢复二极管srd2的反向恢复时间的计算公式为：，其中，为所述阶跃恢复二极管srd2的少数载流子寿命；为所述阶跃恢复二极管srd2的前向电流大小；为所述阶跃恢复二极管srd2的反向电流大小。

6.根据权利要求5所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，所述阶跃恢复二极管srd2的反向电流大小的计算公式是：，其中，是所述二极管d1的导通压降，是所述阶跃恢复二极管srd2的负极一侧所能提供的最大电压，r2是所述电阻r2的电阻阻值，r3是所述电阻r3的电阻阻值。

7.根据权利要求6所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，所述阶跃恢复二极管srd2的负极一侧所能提供的最大电压的计算公式为：，其中是所述矩形脉冲源发出的矩形脉冲的高电平电压，是所述矩形脉冲源的等效电阻。

8.根据权利要求1或2所述的基于srd的高斯单脉冲生成电路，其特征在于，实时调节所述微带延迟线的长度以实现对所述第一高斯脉冲和第二高斯脉冲之间相位差的控制，并记录所述巴伦器件对应输出的波形，直到输出的波形符合预设的高斯单脉冲波形要求。

技术总结
本发明提供一种基于SRD的高斯单脉冲生成电路，包括：第一高斯脉冲生成电路、第二高斯脉冲生成电路、微带延迟线和巴伦器件，所述第一高斯脉冲生成电路与微带延迟线的一端连接，所述巴伦器件分别与所述微带延迟线的另一端和所述第二高斯脉冲生成电路连接；所述第一高斯脉冲生成电路和第二高斯脉冲生成电路采用相同的电路结构，并分别产生相同的第一高斯脉冲和第二高斯脉冲；所述第一高斯脉冲经过所述微带延迟线后，相对于所述第二高斯脉冲产生相位差，最后通过所述巴伦器件合成高斯单脉冲。本发明所输出的合成高斯单脉冲具有高功率和窄脉宽的特点，有较简单的电路结构，成本较低且易于实现，可以广泛应用于军事雷达、测距、定位及通信系统领域。

技术研发人员：高波,庄锦锋,党成冲
受保护的技术使用者：深圳安德空间技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15