城市地下管线的监测,隧道工程透水塌方的预警,公路路面路基的质量检测,战争遗留地雷的排除,军事隐藏目标的侦测等等,越来越多的领域需要对地下未知的情况进行探测,脉冲探地雷达的发展越来越受到人们的重视。在这样的背景下,本文关于探地雷达前端的选题开展了深入的研究。首先,本文就脉冲探地雷达技术的基础理论做了详细的论述。分别从电磁场的基本理论,介质的电性参数,脉冲探地雷达的工作原理、探测原理、技术指标等方面,对探地雷达系统的相关理论做了阐释。对探地雷达子系统的设计指标做了详细分析。其次,高幅度时域脉冲信号源及探地雷达天线是脉冲探地雷达前端子系统的关键组成部分,本文对其做了深入的研究与分析,并做了相关的验证性实验。对基于雪崩晶体管的脉冲产生电路做了介绍并利用仿真软件进行了仿真与分析,最后设计并测试了单级雪崩晶体管脉冲信号源及多级MARX级联脉冲信号源。另外,本文在分析并归纳多种探地雷达天线的性能优缺点的基础上,提出了一种新型的半圆形天线臂电阻加载背腔天线,并就天线的驻波系数、辐射性能、时域脉冲的拖尾幅度等方面,与传统的三角形天线臂电阻加载背腔天线做了详细的仿真及测试对比,验证了改进后的天线在性能上有了很大的提升,对整个探地雷达系统的探测起到了至关重要的作用。最后,为了验证上述设计的脉冲信号源和天线的实际工作性能,本文对其实施了联合的验证性实验,对埋藏金属目标进行了成功探测,并利用雷达成像技术对目标进行了成像,目标清晰可辨,有力地验证了本文所设计的脉冲信号源及天线的优越性能及实用价值,作为探地雷达前端的重要组成部分,完全可以胜任其角色。本文设计并研制了脉冲幅度为64.1V,脉冲宽度为1.5ns的单级雪崩晶体管脉冲信号源以及脉冲幅度为156.2V,脉冲宽度为1.6ns的MARX级联脉冲信号源。同时设计并改进了探地雷达天线,在天线臂形状上创新使得整个天线性能得到显著的提升,并且最终通过脉冲源及天线的联合实验,实现了脉冲探地雷达前端子系统的综合测试,验证了本文所做研究的工程应用价值。