超宽带脉冲信号源技术在是无载波冲激体制穿透雷达领域核心技术之一,目前用于浅地表探地雷达、穿透雷达、生命探测雷达、地雷检测系统和医疗成像雷达等方面。传统脉冲发生电路输出脉冲拖尾较高,并且不能同时实现低幅度、窄脉宽,这限制了超宽带脉冲技术的进一步推广和应用。本文针对穿透探测应用的超宽带脉冲发生技术进行了深入的研究,在电路设计上进行了改进与提高。论文首先研究了阶跃恢复二极管和雪崩晶体管的基本工作原理,分析了脉冲性能与半导体元器件参数之间的关系。指出了影响雪崩晶体管电路输出脉冲幅度和拖尾的重要参数是储能电容和晶体管基射极之间电阻,提出了优化基射极之间电阻和电容锐化的方法,有效地提高了输出脉冲幅度并降低了脉冲拖尾。对目前应用比较广泛的阶跃恢复二极管进行了深入的研究,指出了影响输出脉冲幅度和边沿转换时间的重要因素。利用仿真软件建立了SRD的非线性仿真模型,并利用仿真和实验验证了该模型的可行性。提出了多级脉冲整形电路的设计流程,通过理论计算推导出了多级电路参数设计的公式,并利用仿真和实验验证了该理论推导与实际测试的一致性。基于以上的研究成果,设计并实现了一款单周期脉冲信号源发生电路,并通过阻抗匹配和应用双向导通的肖特基二极管组有效的降低了输出脉冲的拖尾。仿真和实验的结果显示最终输出的脉冲信号与预期设计的输出脉冲信号的性能具有较好的一致性。