微波窄脉冲调制信号被广泛应用于电子对抗、脉冲雷达、医疗成像、高功率微波对抗和相关效应研究等领域中。在微波激励热声成像中,微波脉冲信号的脉冲宽度是决定成像分辨率的最重要因素;在高功率微波效应研究中,具有较高隔离度的窄脉冲信号才具有实际应用价值。然而市面上脉宽小于10ns的微波窄脉冲调制源价格仍然十分昂贵,且隔离度和调制波形不够理想。基于此本文开展了基于二极管调制方式的窄脉冲调制技术研究,设计了两种体型较小、价格低廉,应用方便的宽带微波窄脉冲调制器,并与锁相微波源结合获得宽带、高隔离度的窄脉冲调制信号。本文的研究工作主要分为以下几部分:首先,本文分析了微波窄脉冲调制器的基本原理和基于PIN二极管的微波开关在脉冲调制过程中存在的诸如开关时间长短、脉冲波形失真和隔离度不足等问题,分别提出了基于肖特基二极管的级联式微波脉冲调制器和双平衡结构的宽带微波窄脉冲调制器设计方案。然后,利用电磁仿真软件ADS对二极管级联式脉冲调制器进行电路原理仿真,并结合HFSS全电磁仿真软件进行场路联合仿真提高设计的准确性,通过场路联合仿真的方法,改进调制器腔体有效改善空间耦合,提升调制器的隔离度。为了减小集总参数器件产生的寄生参量,采用螺旋电感和微带高通滤波器等分布式元件设计调制端口的偏置和接地通路,有效改善调制器的带宽和脉冲包络波形。其次,采用场路联合仿真的方法设计双平衡结构的宽带微波窄脉冲调制器。重点对双平衡电路的宽带巴伦进行分析和设计,设计了几种典型的宽带巴伦,并对各自的性能进行了比较,最终确定微带渐变式宽带巴伦作为双平衡式脉冲调制器的宽带转换巴伦。另外,在调制信号注入通路和接地回路引入螺旋电感,有效改善了调制端口的匹配情况,提高调制器的隔离度和带宽。最后,设计了微波调制源的宽带微波源,采用基于锁相环的宽带微波源,能够稳定输出2-12GHz的连续波微波信号。对所设计的两种微波窄脉冲调制器和微波锁相源进行加工,并搭建实验平台进行调试和测试。测试结果显示,在工作频率内,在无腔体的情况下二极管级联式窄脉冲调制器产生的微波脉冲的隔离度能够大于45d B,上升/下降沿小于3ns,重频可达1MHz,脉宽大于5ns。在2-10GHz的工作频率范围内,双平衡式脉冲调制器输出的脉冲信号隔离度优于20d B,上升/下降沿小于5ns,重频可达1MHz,脉宽大于10ns。两种脉冲调制器均显示了良好的脉冲调制特性。