电声脉冲（pulsed electroacoustic, PEA）法经过多年来的发展，已成为广泛应用的空间电荷测试方法，是推动电介质材料电特性研究的重要技术。纳秒脉冲源是PEA测试系统的重要组成部分，脉冲脉宽和压电传感器厚度共同决定了测试系统的灵敏度和分辨率。本研究根据适用于PEA测试系统的脉冲电源的特点与要求，设计了基于单传输线脉冲形成原理的脉冲电源主电路。在主回路中，高压直流源采用开关电源电路实现，放电开关则使用了水银继电器。文中给出了脉冲电源核心器件的比较选择过程，并对开关电源和放电开关控制电路进行了分析设计。通过Multisim软件，分析了不同匹配阻抗、不同杂散电感对输出波形的影响，建立了连接负载的脉冲电源电路模型，验证了负载连接方式设计。此外，仿真验证了开关电源和放电开关控制电路的设计。在仿真分析的基础上搭建了脉冲电源主电路。通过实测调试，研究了匹配阻抗、接地方式、传输线材质、电磁屏蔽状况对输出波形的影响。对调试中发现的问题进行优化设计，最终制成的脉冲电源可输出幅值0~1kV可调，脉宽50ns，上升沿4ns，波形良好的脉冲方波。为提高脉冲电源在PEA测试系统中的适用性，需要研究缩短脉冲前沿、提高脉冲幅值的技术。为缩短脉冲前沿，分析了校正电容的原理与计算，并仿真验证波形校正效果；为提高脉冲幅值，分析了双传输线脉冲形成原理，并仿真模拟了连接负载的双传输线型脉冲源电路。