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20世纪60年代,国外提出了将冲击型脉冲信号应用在探地雷达(GPR,GroundPenetrating Radar)技术中,凭借冲击脉冲极窄的脉冲宽度,丰富的频谱,较高的幅值,大大提高了目标的探测分辨率与探测距离。冲击型脉冲信号源要求脉宽达到纳秒量级,幅度达到上千伏,同时幅值稳定性以及波形稳定性要求较高,重频特性要好,因此具有一定的技术难度。目前国内大多集中在单极性脉冲源的研究,其频谱中低频分量所占比例较大,很难辐射出去。且在探地雷达的应用中,考虑到发射天线属于平衡类的对称天线,双极性脉冲更适宜应用于天线辐射,且其低频分量比单极性脉冲少,有利于提高辐射效率。目前国内尚无此类商用型脉冲源,因此对于双极性冲击脉冲源的研究具有较高的工程应用价值。在脉冲源研究方面,首先从理论分析出发,对高斯脉冲波形进行分析,比较几种半导体开关的脉冲产生技术,得出雪崩管适合输出高幅值窄脉冲,通过脉冲耦合技术可以生成双极性脉冲。利用纯电子学的方法搭建双极脉冲发生电路,利用Pspice软件对电路进行仿真,优化电路参数,接着针对PCB的制作中器件的选择、板材的选择以及布局布线进行介绍。按照理论优化方案设计加工了16级雪崩管MARX电路脉冲源,电路调试过程中出现的串扰现象采取一系列措施进行抑制。通过实验测试得到输出脉冲波形峰峰间的宽度为3.05ns,幅度为952V,拖尾振荡幅值为72V。对时域脉冲进行傅里叶变换,得到脉冲频谱,覆盖600MHz的范围,中心频率为120MHz,与仿真结果基本吻合,验证了方案的可行性。本文前半部分对高斯脉冲源的研究进行介绍,后半部分介绍朗缪尔三探针的研究。在低温等离子体中,利用静电探针可以对等离子体的空间分布进行测量,被证明是一种简单有效的诊断方法,三探针诊断电路中不需要扫描电源,特别适用于瞬态条件等离子测量。本文从单探针、双探针出发介绍探针的基本原理与探针结构,分析了影响探针伏安曲线的几种因素。检测电路中加入光电耦合器,有效防止等离子内部电磁辐射对后面数据采集系统的干扰,电流检测电路中引入采样电阻,将电流值转化为电压值进行测量。经过实验调试,电路板可顺利通过1MHz以上正弦信号,完全满足对瞬间来流激波管内的等离子体信号频率的诊断需求。