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针对脉冲探地雷达用于深层探测时存在的局限性，设计了一种基于ADC作为采样头的超宽带深层探地雷达接收机系统。文中通过使用ADS软件对传统四管平衡门采样头电路进行仿真，指出了限制系统动态范围最主要的因素，提出了一种大动态探地雷达接收机的系统结构，并给出了时序控制电路的设计方法。研制的接收机系统集成度高、成本低、动态范围可达80dB，已用于实验室研制的深层探地雷达系统中。