雪崩晶体管在探地雷达中的应用

介绍了无载波脉冲探地雷达的现状及雪崩三极管一般工作原理,并且对其雪崩过程提出了一种新的仿真思路.介绍了一种双极性雪崩三极管脉冲产生器电路;电路采用双管并联以增大输出脉冲的幅度,并采用调节电源电压的方法来达到良好的同步触发.从而可以满足深层探地的要求.     

一种超宽带脉冲发生器的设计

超宽带UWB是一种利用纳秒级极窄脉冲发送信息的技术。重点讨论了一种采用级联雪崩晶体管结构的UWB极窄脉冲发生器,并对其电路及雪崩晶体管的工作原理进行了具体分析。实验获得的UWB输出脉冲宽度约为1.22ns,上升时间约为863ps。     

基于串行雪崩纳秒脉冲源的设计

高能量瞬时脉冲的产生及测量一直是探测领域内的研究热点.文中结合雪崩三极管的最大雪崩电流,设计了基于单级雪崩三极管串行级联的窄脉冲产生电路,用衰减器配合泰克P6139A探头,测得脉冲为单极性波,峰峰值可达750V,半高宽3.4ns,可重复频率达10kHz,波形稳定性好.脉冲源电路具有硬件简单、性能稳定、易于匹配等优点,可用于低频段脉冲探地雷达系统.     

导波雷达液位计检测单元的研究与设计

针对现代工业的测量要求,提出了一种导波雷达液位计的硬件设计方案。考虑到液位测量死区比较小、测量精度比较高,且安装环境比较恶劣等因素,采用超宽带雷达脉冲作为脉冲发射源,并以双杆作为传播介质。同时,为了解决因传播距离比较短而造成的测量时间和回波幅值较小这一问题,引入了基于等效时间采样和相干测量方法的接收系统。仿真结果表明,该设计可用于导波雷达液位计,满足测量要求,并具有良好的性能。     

超宽带(UWB)极窄脉冲的产生与实现

针对超宽带通信技术迅速发展的需要,详细分析了利用双极性晶体管的雪崩特性产生超宽带极窄脉冲信号的原理并介绍了技术现状。本方案在微波双极性晶体管串行级联的基础上,采用了并行同步触发的工作方式,极大地减少了时延与上升时间,产生了皮秒级的极窄脉冲。电路具有结构简单、成本低、性能好及应用价值高等优点。     

关于单片机的可控高速高压电脉冲发生器的设计编程

本文介绍了一种可用于半导体激光器、高速摄影、信号处理以及激光雷达的亚纳秒脉冲驱动电路。分析了单片机控制雪崩三极管产生脉冲的工作原理，提出了电路的改进形式，指出了软件编程和硬件电路设计的具体实现过程，最后给出了测试结果和结论。     

物位计测量技术分析及应用研究

雷达物位技术是物位测量技术中发展较快的技术之一,但我国雷达物位仪表的研发还比较落后。分析了雷达物位计市场所占比重最大的两种测量方式——雷达脉冲测量和连续波线性调频测量的信号处理方式,比较了它们各自的优缺点,并指出了在应用中应注意的问题;同时,探讨了物位计开发过程中的技术难点,并根据我国现有的技术条件提出了相应的解决方案。     

E＋H推出具有界面测量功能的导波雷达Levelflex

Endress＋Hauser公司推出全新的具有界面测量功能的导波雷达Levelflex系列。该系列导波雷达可以同时测量界面和液位总高度,利用雷达的回波原理来检测总液面和界面的位置,并运用功能强大的TOF软件进行数据和图形分析。弥补了电容物位计不能同时测量总液位高度的缺陷,与传统的浮筒液位计相比,维护难度和费用大大降低。种类多样的型号FMP40,FMP45。     

矿用脉冲激光测距系统研究

激光测距是在光学高速发展的背景下出现的新型测距方式,被广泛应用于建筑、医学和煤矿井下等距离信息测量场景。针对目前煤矿井下顶底板移进量测量存在无法实时监测、测量精度低、使用不便等问题,设计了基于飞行时间测距原理的脉冲式激光测距系统,并对其系统方案、硬件电路等方面进行了研究。通过高功率半导体激光器、大电流激光驱动电路,发射高能量激光光束。采用ns级雪崩光电二极管,捕获经目标物反射的激光回波信号。利用时刻鉴别电路,计算脉冲激光的飞行时间,精确计算目标物距离。系统试验结果表明,所设计的脉冲激光测距系统体积小、精度高、实用性强,能够达到mm级的测量精度,充分满足煤矿井下的距离测量需求。     

一种简易的超宽带脉冲信号产生电路设计

介绍了一种只利用单一微波三极管作为电路核心来产生超宽带脉冲的简单电路。通过仿真该电路可以产生重复频率1M Hz ,幅值将近4V ,脉宽1ns的负极性高斯脉冲。测试结果表明该电路可以产生超宽带发射技术所要求的脉冲。通过比较几种超宽带信号产生技术,该电路产生的冲激脉冲幅值更大、成本低、结构简单、工程性强。     

导波雷达液位计的回波信号处理电路设计

该文简要地介绍了雷达液位计的分类和导波雷达液位计的测量原理,在此基础上设计出导波雷达液位计的回波信号处理电路,并详细地分析了回波信号的处理过程。所设计的电路简单实用,而且系统运行稳定,能满足工业测量要求。     

基于煤矿井下UWB脉冲产生电路的设计与研究

介绍了我国煤矿矿井无线通信的现状,提出将超宽带无线通信技术应用于井下。针对UWB脉冲的幅频特性,详细分析了晶体管雪崩效应理论和工作原理,利用此方法设计出多级并联同触发窄脉冲发生电路,提高了脉冲的幅值,降低了脉冲的时延和宽度,并通过仿真得以实现。此电路工作稳定,可靠性高,通过对电路参数修正,可适应不同的通信领域。     

激光雷达窄脉冲回波信号采集系统设计

激光雷达发射出窄脉冲激光信号,在照射到目标物体后产生回波,由雪崩型光电传感器将其转换为电脉冲信号。针对该ns级电脉冲,提出8GSPS高速并行采样方案与通道校正方案。仿真与实验结果表明：雪崩型光电传感器具备良好的窄脉冲响应能力,高速并行采样可以实现窄脉冲信号采集重构,通道校正方案减少了通道失配对系统的影响。系统完成对4 ns窄脉冲回波信号的实时采样。     

矿用雷达料位计的设计

针对超声波料位计测量煤仓煤位存在精度差的问题,介绍了一种基于雷达测距原理的雷达料位计的设计。该料位计以矿用化改造后的地面雷达探头为测量组件,并配合相应的满足本质安全要求的电源模块、CPU处理电路、通信模块及输出模块,实现了煤仓煤位的精确测量。试验结果验证了该料位计的可     

基于TMS320F28335的雷达发射机实时脉冲占空比的检测

介绍了雷达发射机脉冲占空比检测的重要性,给出了利用TI公司的TMS320F28335实现发射机脉冲占空比检测的工作原理、设计思路、电路结构和软件设计,并在此基础上进行了实验验证。结果表明,该检测电路性能良好。     

基于DZ-H扩散硅液位变送器的水位测量系统设计

目前国内主要通过浮子式水位计、压力式水位计、超声波水位计等技术进行水位的监测控制,存在着读数波动大、实时性差、投入成本高等缺点。基于DZ-H扩散硅液位变送器进行了外围硬件电路与软件设计,并进行了水位测量实验。实验结果表明:设计的DZ-H扩散硅液位变送器测量电路工作可靠,由于温度引起的最大温漂为0.07 mA/℃,测量液位时的误差不超过0.04 m,精度较高。该设计可实时监测水位的变化,动态显示数据,且不受水底淤积等因素对测量数据的影响。     

FMR230雷达液位计在原油罐上的应用及维护

通过对原油缓冲罐液位测量问题进行研究,提出了原油拱顶罐液位测量的方法和现状,以及新的雷达波测距技术.介绍了采用雷达液位计作为液位测量仪表以及非接触式测量方式,解决原油缓冲罐的液位测量问题.说明了FMR230雷达液位计的工作原理及特点.重点介绍了该型雷达液位计在原油罐上的安装要求、影响精度的因素,以及FMR230基本参数的设置过程、故障排查的基本方法.     

一种电机转速数字化测量方案设计

随着单片机计数性能的提高和运行频率的提升,使之具有精确测量给定时间段的功能,为转速测量提供了新途径.介绍一种基于光电开关转换电路的电机转速数字化测量方案,首先用3个间隔6°的光电开关和随轴转动的均匀开10个槽的遮光盘,得到含有机械角度信息的方波脉冲序列,再通过两个异或门处理获得3倍频率的方波脉冲,然后使用单片机测量已知角度的脉冲或电平对应的时间,根据M/T法计算出转速.该方案构思巧妙,硬件简单易实现,是一种造价低的实用测速方案.     

Advanced system‐level simulation paradigm for ultra‐wideband systems using SCERNE platform

In this article, a progressive system‐level simulation framework is developed based on Simulation de Chaînes d'Emission/Réception Nouvelle gEnération (SCERNE) platform to simulate an ultra‐wideband (UWB) impulse radar transmitter and accurately predict its performance. With the purpose of demonstrating the usefulness of the SCERNE ability in system‐level modeling, we present and simulate a simplified structure of UWB impulse radar transmitter. First, after simulation each component in different circuit‐level tools such as ADS, CST, and HFSS, each part has been modeled by using different modeling methods to transfer their data into MATLAB environment. Then, we duplicate the transmitter structure in SCERNE toolbox to validate the results. The advantage conferred by the proposed SCERNE toolbox is that fast and accurate bilateral modeling method is available at multi‐medium structures in contrast with conventional unilateral modeling, and so a lower memory and higher accuracy of the behavioral model is achieved. It can also be beneficial when the user is looking for system‐level, as the increased components amounts can help as a surrogate model. The system model can be easily extended to other UWB radar systems by simply changing the input pulse shape, UWB channel environment, transceiver topology, etc. Various effects such as signal quality, and pulse shape that can easily investigate and re‐optimize for high performance are using the developed model. To validate the practicality of the proposed paradigm, the simulations and predictions through model results are being outlined.