In Ground Penetrating Radars, ultra-short pulse modulated signals in the form of Gaussian pulses are often used as the transmission signal, and the pulse generator is one of the core components that determine the resolution of the surveyed object and the performance of the radar. In this paper, we analyze typical ultra-short pulse generation methods such as: step recovery diodes
tunnel diodes
avalanche transistors
photoconductor semiconductor switches and direct digital synthesizers DDS. From there, we propose a solution to design a pulse signal generation circuit for Ground Penetrating Radars, with the criteria of simplifying the circuit structure, ensuring the parameters and quality of the transmission signal. The test results on the prototype circuit obtained the output pulse signal with the following parameters: pulse width of 7.8 ns
pulse repetition frequency of 71.45 kHz
pulse amplitude over 40V with 10V power supply voltage. The generated pulse signal ensures target detection at depths up to 20 m with 0.5 m resolution. This solution demonstrates the possibility of adjusting the output pulse signal parameters with simple design and low cost.Trong các ra đa xuyên đất (Ground Penetrating Radar), tín hiệu điều chế xung cực hẹp (ultra-short pulse) có dạng xung Gauss (Gaussian pulse) thường được sử dụng làm tín hiệu phát, và bộ tạo tín hiệu xung phát là một trong những thành phần cốt lõi quyết định tới độ phân giải đối tượng khảo sát và khả năng làm việc của ra đa. Trong bài báo này, chúng tôi thực hiện phân tích các phương pháp tạo xung hẹp điển hình như: đi-ốt phục hồi bước
đi-ốt đường hầm
tranzito tuyết lở
công tắc bán dẫn quang dẫn và bộ tổng hợp kỹ thuật số trực tiếp DDS. Từ đó, đề xuất giải pháp thiết kế mạch tạo tín hiệu xung phát dùng cho ra đa xuyên đất, với tiêu chí đơn giản hóa cấu trúc mạch điện, đảm bảo thông số và chất lượng tín hiệu phát. Kết quả thử nghiệm trên mạch mẫu chế thử thu được tín hiệu xung phát đầu ra với các tham số: độ rộng xung đạt 7,8 ns
tần số lặp xung 71,45 kHz
biên độ xung hơn 40V với điện áp nguồn nuôi 10 V. Tín hiệu xung phát tạo ra đảm bảo khả năng phát hiện mục tiêu ở độ sâu đến 20 m với độ phân giải 0,5 m. Giải pháp này cho thấy khả năng điều chỉnh được tham số xung tín hiệu đầu ra với thiết kế đơn giản và chi phí thấp.