脉冲探地雷达脉冲电磁波信号是纳秒和亚纳秒级的脉冲信号,频谱分量从直流一直扩展到上千兆,包涵了丰富的目标信息,能够识别地下的从钢筋混凝土到地下公共基础设施、燃气管线及考古应用的地下墓穴等目标。由于地下目标分布深浅不一、形状各异,为了满足不同探测深度和探测精度的设计要求,本文选用脉冲电磁波作为探地雷达信号源,研究多频率探地雷达发射和接收装置。具体研究内容包括:1、探地雷达原理及系统构架,根据探地雷达的用途选择雷达的主要工作频率和雷达的系统架构。2、脉冲源设计,包括脉冲源设计参数确定、雪崩三级管脉冲发射电路设计、触发脉冲整形电路设计以及用于高频雷达的阶跃恢复二极管脉冲整形电路。3、脉冲探地雷达天线设计,包括三种雷达的蝶形天线的辐射结构设计和用于快速测量的高增益喇叭天线的设计。4、脉冲探地雷达接收系统设计包括低噪声放大器设计、采样保持器参数选择和设计以及变增益放大电路设计。探地雷达的天线采用发射与接收天线分开的双天线模式,探地雷达脉冲源产生的脉冲信号不需要加载波,直接耦合到发射天线并辐射到地下介质中,接收天线接收到的信号在经过低噪声放大后进行等效采样,既减少高速数据转换芯片的成本,又降低了高速数据传输的对数据传输通道的需求。采集到的信号经过变增益放大,避免了浅层的高强度反射信号淹没,增强了目标的显示效果。