结合理论求解、仿真分析与实验验证，确定了影响脉冲变压器型触发器输出前沿的主要因素，并研制了一台能可靠触发真空沿面闪络开关导通的快前沿固态触发器。研究结果表明：影响触发器输出脉冲前沿的关键因素为脉冲变压器漏感、匝数比和半导体开关开通速度；不同绕制方式的脉冲变压器漏感差异很大，最小漏感绕法的变压器漏感值低1个数量级；选用开通速度优于15 ns的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）、绕制低漏感（小于0.5 μH）的脉冲变压器，实现了前沿为20.4 ns（10%～90%）、幅值为16.5 kV的快前沿输出；控制SiC MOSFET的驱动脉宽在35～55 ns变化可以控制触发电流峰值在35～55 A范围内变化。

快前沿射频脉冲发射是固态有源相控阵可实现的优势功能。分析了X波段固态有源相控阵实现快前沿射频脉冲发射的必要条件，包括激励传输、功率放大、定时同步和孔径渡越等影响因素及设计要点。相应的分析结论应用于某型X波段固态有源相控阵的样机研制，最终实现了数千个固态有源通道的快前沿射频脉冲的高效空间合成，合成射频脉冲前沿低于5 ns，验证了分析与设计的有效性。

以发展轻小型高电压脉冲驱动源为出发点，提出采用爆炸驱动铁电体作为初级电源，通过电感储能与电爆炸丝断路开关进行脉冲压缩和功率放大，探索基于爆炸驱动铁电体电源的小型化高电压快脉冲产生技术。从爆炸驱动铁电体电源的全电路模型和铁电陶瓷材料特性出发，通过理论分析和仿真研究，分别对大电流模式和高电压模式的爆炸驱动铁电体电源的物理参数进行了设计，获得了铁电体电源工作模式和电路参数对产生高电压脉冲的影响规律，认为铁电体电源高电压模式更适合于与断路开关技术结合产生高电压快脉冲，并通过实验对该技术原理进行了验证。实验中铁电体电源输出电流约360 A、脉宽约3.8 μs，对17.5 nF电容器充电至75 kV，电容器放电后在电爆炸断路开关中产生峰值大于12 kA的脉冲电流，最终在X射线二极管负载上获得了电压峰值大于180 kV、前沿3 ns、脉宽30 ns、电流峰值3.4 kA的高电压快脉冲。

介绍了一种50 kV紧凑型自动化纳秒脉冲源，输出脉冲幅值1～50 kV连续可调，输出前沿约2 ns，脉宽约21 ns，搭配有界波导波天线，可建立满足IEC61000-2-9标准要求的电磁环境。该脉冲源采用电容直流充放电的方法实现输出电压连续可调，通过改变储能电容大小的方法实现输出脉冲脉宽可调。研制了一套远程光控的控制系统实现脉冲源的全自动化运行。该脉冲源可用于绝缘材料击穿特性试验，以及外接导波天线可产生特定的电磁环境等。通过设计和选用更高耐压的储能电容、充电绝缘子等部件，脉冲源可输出更高的电压。

介绍了快速关断半导体开关（DSRD）的工作原理，研究了开关内部的物理过程，分析了系统参数对开关输出特性的影响，研究发现：基区材料的击穿阈值越高、载流子饱和漂移速度越大输出电压上升速率越快；基区高的电场击穿阈值或低的掺杂浓度会增加器件关断时间和最大工作电压；考虑各参数的影响，基于高击穿阈值的DSRD是实现快脉冲输出的理想器件；缩短正向泵浦时间可有效抑制预脉冲，当正向泵浦时间小于200 ns时，输出脉冲波形基本不变；为了获得理想的脉冲前沿，反向电流应在达到峰值时完成对注入电荷的抽取。设计了单前级开关的DSRD泵浦电路，研制了基于DSRD的快脉冲产生系统，输出脉冲前沿约4 ns，电压约8 kV，电压上升速率约2 kV/ns，满足FID开关器件对触发电压的要求。