[发明专利]皮秒级单周期脉冲发射机

权利要求书

1.一种皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，包括：

脉冲信号发生电路，用于利用输入的触发脉冲信号触发产生皮秒级单极性脉冲信号，包括：

充放电电路，包括：第二充放电电容(C2)，其第一端通过第三电阻(R3)连接至第二电源正极(VCC2)，其第二端通过第五电阻(R5)和第四可变电阻(R4)连接至第三电源正极(VCC3)；

宽带线性功率放大三极管驱动脉冲形成电路，其中，宽带线性功率放大三极管(Q2)的连接关系如下：其基极通过并联的第二电阻(R2)和第一电容(C1)连接至触发脉冲信号的输入端；其集电极连接至所述第二充放电电容(C2)的第一端；其发射极连接至地；

阶跃恢复二极管脉冲形成电路，其中，阶跃恢复二极管(D1)的连接关系如下：其正极端通过第一电感(L1)连接至第二充放电电容(C2)的第二端；其负极端连接至地；以及

耦合电路模块，包括：第三耦合电容(C3)，其第一端连接至阶跃恢复二极管(D1)的正极端，其第二端输出皮秒级单极性脉冲信号；

脉冲信号压缩整形电路，其前端电性连接至所述脉冲信号发生电路，用于对其产生的皮秒级单极性脉冲信号进行压缩整形；以及

单周期脉冲形成电路，其前端电性连接至脉冲信号压缩整形电路，用于将压缩整形后的皮秒级单极性脉冲信号合成为皮秒级单周期脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，所述第二电源正极(VCC2)的电压取值介于40V～50V之间，所述第三电源正极(VCC3)的电压为+9V。

3.根据权利要求1所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于：

所述第二充放电电容(C2)的电容值介于100nf～300nf之间；

所述第一电感(L1)的电感值介于200nH～10uH之间；

所述第三耦合电容(C3)的电容值介于100nf～300nf之间。

4.根据权利要求1所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，所述单周期脉冲形成电路包括：

第四耦合电容(C4)，其第一端连接至脉冲信号压缩整形电路的输出端，其第二端作为皮秒级单周期脉冲发射机的单周期脉冲输出端；以及

第二电感(L2)，其第一端连接至第四耦合电容(C4)的第二端，其第二端连接至地。

5.根据权利要求4所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于：

所述第四耦合电容(C4)的电容值介于0.1pf～10pf之间，所述第二电感L2的电感值介于100nH～1uH之间。

6.根据权利要求1所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，所述脉冲信号压缩整形电路为变容二极管并联整形电路，包括：

第一电感线(LL1)，其第一端连接至脉冲信号发生电路的输出端，其第二端连接至所述单周期脉冲形成电路输入端；以及

第一变容二极管(D2)、第二变容二极管(D3)、第三变容二极管(D4)、第四变容二极管(D5)、第五变容二极管(D6)和第六变容二极管(D7)，其中，六个变容二极管的正极端均依次连接至第一电感线(LL1)上，相隔等间距，其负极端均连接至地。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，还包括：

触发信号整形电路，其前端电性连接至触发信号输入端，用于对触发信号进行整形处理；

其中，所述脉冲信号发生电路的前端连接至所述触发信号整形电路，整形处理后的触发脉冲信号被输入至所述脉冲信号发生电路。

8.根据权利要求7所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，所述触发信号整形电路包括：

射频三极管(Q1)，其基极连接至触发信号输入端；其集电极通过第一电阻(R1)连接至地；其发射极直接连接至第一电源正极(VCC1)，整形后的单端触发脉冲信号由该射频三极管(Q1)的集电极输出。

9.根据权利要求7所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，还包括：

触发信号产生电路，其输出端电性连接至所述触发信号整形电路的前端，用于产生触发信号，并将该触发信号输入至所述触发信号整形电路。

10.根据权利要求9所述的皮秒级单周期脉冲发射机，其特征在于，所述触发信号产生电路为一方波发生器，该方波发生器的输出端电性连接至所述触发信号整形电路的前端，其产生的触发信号的幅度介于5V～12V之间，脉冲宽度介于30ns～800ns之间，信号重复频率介于100KHz～3MHz之间。