在科研团队原有研究基础上,较为系统地研究了时域信号源、时域收发天线、微波与控制电路、数据采集与成像算法等钻孔测井成像雷达各子系统的关键技术;设计并研制了一款基于冲激体制的钻孔测井成像雷达原理样机,并在实验测试井中进行了实验测试,测试结果达到预期要求。针对提高时域信号源峰值功率、降低触发抖动、减小时域信号源电磁辐射干扰,以及脉冲波形整形等难点技术进行了应用基础与实验测试分析;设计并研制了基于固态快速开关器件（雪崩三极管）和Marx电路的时域信号源,信号源峰值电压500 V,峰-峰值脉宽0.5 ns（双极脉冲波形）、重频1-50 KHz可调、幅度抖动1.1%、方均根时间抖动30 ps。针对石油钻孔特定应用环境以及对时域天线设计的宽带匹配、小型化与高辐射效率、波形高保真要求、拖尾信号抑制、全向发射与定向接收等难点技术要求,采用仿真与实验相结合方法,设计并研制了基于电阻加载的偶极子全向发射天线与定向辐射的改进型单极子接收天线;收、发天线带宽0.3-2.5 GHz,时域增益3 dBi,阻抗变化范围40-60Ω,波形保真系数95%,主信号与拖尾信号幅值比10:1,拖尾信号持续时间小于2 ns;发射天线E面、H面时域方向图分别为±35°、±180°,天线几何尺寸50×2×0.15 cm3;接收天线E面、H面时域方向图分别为±35°、±60°,峰值功率前后比36:1,天线几何尺寸Φ6.8×18 cm3。采用等效采样与嵌入式时控电路技术,设计并研制了带宽0.3-2.5 GHz、增益10-60 dB可调、ADC分辨率16位、采样率6 GHz、延时精度250 ps、触发时间抖动10 ps、延时量程300 ns、重复频率1-50 KHz可调、可控信号支路数10路、几何尺寸12×8×3 cm3的时控与接收前端电路子系统。提出了以收、发天线直达波信号特征计时点为基准,通过时间对准、幅度归一、信号累计平均降噪、数字滤波、时变放大等步骤顺序的成像算法,在实验室及实验测试井测试中,获得了较为清晰的目标成像图像。在各子系统软、硬件研究基础上,研制了几何尺寸Φ9×300 cm3、能实时成像的钻孔测井雷达原理样机系统,测试数据表明,样机系统探测距离3-15 m、距离分辨率≤10 cm、角分辨率≤±5°、温度适应范围-40-80℃。原理样机研制为后续进一步的工程样机研制积累了技术与实验数据基础,有望满足诸如页岩气开采过程中裂缝走向探测设备的急迫需求。