[发明专利]一种应用探地雷达回波信号采集的等效采样电路

权利要求书

1.一种应用探地雷达回波信号采集的等效采样电路，其特征在于包括：两级低噪声放大器、高速取样门电路、ADC转换电路、数字信号控制电路和ps脉冲产生电路；

所述两级低噪声放大器、高速取样门电路、ADC转换电路依次连接，所述ps脉冲产生电路分别与数字信号控制电路、高速取样门电路相连接；

其中所述两级低噪声放大器连接接收雷达回波信号的天线，用于将天线上的信号进行放大，放大的信号经过耦合电容送到高速取样门电路的输入端被采样；

所述数字信号控制电路是利用可编程逻辑门阵列结合外部晶振产生一个延时可调的方波信号；

所述ps脉冲产生电路用于将经过延时的方波信号转换成带有延时的ps级的脉冲信号；

所述高速取样门电路用于将延时ps级脉冲信号形成相位相反的采样与保持信号，对放大的雷达信号采集高频信号部分并拉长后送入ADC转换电路；

所述高速取样门电路包括三极管Q2和取样门电路，三极管Q2的基级连接ps脉冲产生电路，集电极连接取样门电路，发射极接地；

所述取样门电路包括三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5以及保持电容，三极管Q2的集电极连接三极管Q4的基级，三极管Q4的发射极连接三极管Q3的发射极，三极管Q4的集电极连接三极管Q5的发射极，三极管Q3的集电极以及三极管Q5的基级连接两级低噪声放大器，三极管Q5的发射极与保持电容相连接；所述延时ps级脉冲信号为高时，三极管Q2导通，此时三极管Q3导通、三极管Q4截止，当三极管Q3导通时被放大的雷达信号由三极管Q3到地，此时保持电容上的电压保持不变，此时整个电路处于保持状态；当延时ps级脉冲信号为0时，三极管Q2截止、三极管Q3截止、三极管Q5导通，此时被放大的雷达信号经过三极管Q5到输出端，即雷达信号被取样电路去取样；

所述保持电容后连接绝缘栅型场效应管Q6，三极管Q6连接差动放大器，放大信号的输出端与ADC转换电路连接。

2.根据权利要求1所述的等效采样电路，其特征在于：所述数字信号控制电路采用可编程逻辑门阵列控制MC100E195B芯片的D0-D9来控制方波信号的延时。

3.根据权利要求2所述的等效采样电路，其特征在于：所述延时为10ps步进延时。

4.根据权利要求1所述的等效采样电路，其特征在于：所述ps脉冲产生电路包括雪崩电路，雪崩电路包括雪崩三极管、直流偏置电路和微分整形网络，步进延时方波信号经过微分整形网络提取脉冲的边缘，降低方波信号的占空比，延时的方波信号作为雪崩三极管的输入信号利用雪崩三极管的雪崩倍增效应结合整形网络整形后形成延时ps级脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的等效采样电路，其特征在于：所述微分整形网络的微分常数τ小于正脉冲边缘的宽度。

6.根据权利要求1所述的等效采样电路，其特征在于：所述三极管Q2到Q6的f_t大于10Ghz。