超宽带窄脉冲技术,利用脉冲宽度为纳秒甚至皮秒级的窄脉冲传输数据,是短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。它在军事及民用领域都运用相当广泛,具有传输速度快、带宽容量大,体积小、功率低,适合短距离通信,良好的共存性和保密性等优点。在超宽带窄脉冲系统中,窄脉冲发生器是最重要的关键技术之一。鉴于超宽带窄脉冲技术使用非常广泛,本文探究设计一种使用简单微波器件产生超宽带窄脉冲的小功率脉冲发生器的方式,并尽量使产生的窄脉冲具有相当窄的脉冲宽度。本文首先研究了超宽带窄脉冲特性,具体包括三种常见的窄脉冲波形、频谱及功率谱密度——高斯函数及各阶导函数脉冲、升余弦脉冲、多周期脉冲,介绍了这三种窄脉冲的优缺点及优化高斯脉冲的方式,并分析了如何根据实际的应用场景设计恰当的、可以用来传输信息的超宽带窄脉冲。本文接下来研究了如何制作电路生成超宽带窄脉冲,包括使用晶体管产生超宽带窄脉冲的电路——隧道二极管、雪崩三极管、阶跃恢复二极管,并详细分析了这些器件的物理特性和其典型的窄脉冲产生电路的原理。本文重点研究了阶跃恢复二极管的特性、工作原理、常用的等效电路模型,并对SRD的等效仿真模型进行了优化。接下来使用ADS的二端口网络等效组件画出上述优化模型仿真,并对模型进行测试优化后,设计了一种使用该模型的阶跃恢复二极管窄脉冲产生的电路,并成功生成了超宽带窄脉冲。上述脉冲产生电路器件易得、结构简单、成本低廉、功率低。鉴于本文追求脉冲宽度相当窄,本文接下来又研究了非线性传输线(Non-linear Transmission Line,NLTL)技术。本文重点研究了NLTL降低脉冲宽度的特性——色散、损耗,分析了NLTL能够锐化脉冲边沿的的原因,推导了NLTL的延迟时间,并详尽分析了NLTL损耗产生的因素,得出了降低损耗的方式。本文最后选择运用微带线NLTL,实际设计电路锐化上面阶跃恢复二极管产生的超宽带窄脉冲宽度。之后根据罗杰斯4003介质板的参数,进行了阻抗匹配,版图仿真,并使用Altium Designer完成了电路板的绘制。最后加工并焊接电路,实际测试得到了合适的脉冲。