超宽带微波指工作频率为300MHz-300GHz的电磁波,由于其具有高分辨率、强穿透性、系统易于搭建等优点,逐渐在经济建设及国防安全等领域取得各种应用,例如基于该技术可实现电子对抗、目标探测、废墟搜救、医学成像等目的,多年来已成为超宽带技术应用的研究热点。超宽带脉冲辐射源可以通过脉冲的产生以及调制后辐射出微波,2000年沈阳理工大学从俄罗斯引进了超宽带脉冲辐射源(型号为SINUS-160),其采用特斯拉变压器振荡高电压脉冲,触发脉冲为手动单次触发方式,辐射天线为TEM喇叭天线。为了改进其中部分指标进而达到优化研制的目的,本文主要完成了以下工作:完成了几种超宽带常用波形的分析及选型;分析了几种常用超宽带脉冲产生方式;基于Marx电路原理设计了窄脉冲产生电路单元;利用ANSYS HFSS仿真软件设计了辐射天线并进行建模仿真;研制了超宽带脉冲辐射源的触发电源;研制了超宽带脉冲辐射源的电压电流测量单元;最后完成了以上工作与原指标的对比及性能评价。研究表明,可通过Marx升压电路原理的雪崩晶体管多级联合电路产生脉宽低于1ns,上升沿为皮秒级的窄脉冲;矩形喇叭天线的方向性增益为21.25dB,比原增益指标提高了近两倍;研制的触发电源具有幅值、频率可调性,可以进行高效连续触发;测量单元也可完成相关测试功能。本研究对于超宽带脉冲辐射源的优化研制可提供技术依据,对开展相关研究具有一定科研价值。