一种基于射频三极管的高斯脉冲发生器的设计.pdf

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1、第26卷第10期通信学报Vol.26No.102005年10月JournalonCommunicationsOctober2005一种基于射频三极管的高斯脉冲发生器的设计122杨峰，薛泉，陈志豪（1.电子科技大学电子工程学院，四川成都610054；2.香港城市大学无线通信中心，中国香港）摘要：对一种电路简单、成本低廉且易于集成的高斯脉冲发生器进行了分析与设计。该发生器是通过一个微分电路将触发信号转变为含有正、负脉冲信号来驱动射频三极管的“开”与“关”，并通过电容的充、放电形成窄脉冲。测试结果显示该脉冲发生器能产生峰值

2、电压为1.8V，脉冲宽度为0.8ns的高斯脉冲波形，并与仿真结果吻合较好。该电路非常适合于MIC。关键词：超宽带；脉冲发生器；窄脉冲；射频三极管+中图分类号：TN784.1文献标识码：B文章编号：1000-436X(2005)10-0069-03DesignofasubnonsecondGauusisanpulsegeneratorbasedontheRFtransistor122YANGFeng，XUEQuan，CHANChi-hao（1.SchoolofElectronicEngineering,UESTC,Ch

3、engdu610054,China;2.WirelessCommunicationsResearchCenter,CityUniversityofHongKong,HongKongSAR）Abstract:AsimpleandlowcostsubnonsecondGaussianpulsegeneratorwasdevelopedusingRFtransistor,chipresistors,andchipcapacitors.Thegeneratorutilizedadifferentialcircuittocon

4、vertsignalfromtheFPGAintoapairsofpositiveandnegativepulses,whichwasthenusedtocontrolthe“on”and“off”statesoftheRFtransistor,thusgeneratinganultra-shortpulsethroughthecharginganddischargingofthecapacitor.Themeasuredresultsshowsthatoutputwaveformhave0.8nspulsedura

5、tionandmornthan1.8Vfromaninputwaveof25MHzrepetitionrate.Goodagreementbetweenthemeasuredandcalculatedresultsisachieved.Thiscircuitsissuitableformicrowaveintegratedcircuits(MIC).Keywords:ultra-wideband;pulsegenerator;ultra-shortpulse;RFtransistor功率谱；系统电路简单；对其它通信系

6、统干扰小；1引言能有效抑制多径问题；低截获率等特点。它能在短超宽带（UWB，ultra-wideband）、窄脉冲技术距离中（如在大楼中），尤其是在频谱拥挤的地方，有着广泛工程应用背景。因为窄脉冲具有非常宽的能提供优质、高数据量和低成本的服务。频谱，即包含有非常低的频率，也包含有非常高的UWB、窄脉冲发生器是UWB雷达和通信的关频率。如应用于探地雷达可穿透较深的地层，同时键部件之一。脉冲产生的方式很多，如利用火花隙[1][3]又具有较高的分辨率。UWB雷达可用于探矿、探产生高电压幅度的窄脉冲。利用雪崩管的“雪崩”[4

7、]雷、铺路的评价和无损检测等领域。近年来，UWB效应也能产生窄脉冲。近年来，又提出用阶跃恢[2][5,6]通信得到迅猛发展，与窄带通信相比具有：传输复二极管（SRD）与其它器件构成脉冲发生器。数据率高（可达几十甚至上百兆比特每秒）；超低文献[5]就是利用SRD与肖特二极管、场效应管和收稿日期：2005-05-17；修回日期：2005-09-05基金项目：自然科学基金—中国工程物理研究院联合基金资助项目（10476005）；电子科技大学创新团队专项计划资助项目·70·通信学报第26卷短路线等构成脉冲发生器。它是利用SR

8、D产生二成。三极管没导通时，电源电压通过R2给C2充电。个高斯脉冲依靠反向迭加来形成一个单脉冲，但是当正脉冲到达时，使管子处于饱和区，即处于“开”这种形式产生的脉冲宽度实际上被放大一倍。而文的状态，此时C2、R2与负载电阻RL构成一个回路。献[6]又对上述电路进行了改进，使得电路更加简由于R2>>RL，实际上C2通过负载电阻RL进行放电，单，形