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随着对于雷达跟踪定向精确度的要求日益提高,单脉冲技术作为一种精确测向技术,有着广泛的应用。本文根据圆形阵列天线的相关理论,设计了一种在0.9GHz-6GHz的宽带频率范围内的双圆极化单脉冲接收天线,并就其宽带无源馈电网络进行了设计。论文首先基于均匀圆形阵列设计了单脉冲的天线阵列。均匀圆形阵列在实现天线阵列的宽带双圆极化和差波束中有着优异的表现。天线单元为具有超宽带性能的线极化vivaldi天线变形结构,天线单元在700MHz-8GHz都具有良好的驻波比。圆形阵列要形成圆极化,辐射单元数必须大于6,单元数越多,其圆极化轴比越好。综合考虑到网络的复杂度,我们选用的是8单元阵列。设计的圆形阵列在HFSS中具有良好的和差方向图特性,加工后的实物各单元驻波比在2以下的范围从0.8GHz-8GHz,达到了170%,在8GHz以后天线和波束方向图出现裂瓣。在阵列天线的仿真中,阵列方向图峰值增益从7.7db到11db不等。差方向图的零深深度小于-30db。在1GHz、2GHz、4GHz和6GHz下,和模的-3dB带宽为84°、82°、68°和32°。整个频带-3db带宽保持在30度以上。在天线阵所对应的宽带和差波束网络的设计中,由于宽带无源器件的带宽限制,我们用双工器将整个网络分为了0.9GHz-2.35GHz和2.35GHz-6GHz的两个子网络分别进行设计。该网络分别形成了±45°和±90°相邻四种不同相位差的等幅信号。网络主要由90度移相器和3dB电桥组成。90度移相器采用的是弱耦合平行耦合线并在耦合的一端加载四分之一波长的短路线结构。这种结构在实现器件小型化的同时保证了宽带移相的精度。3dB电桥采用的是两个相同的-8.34dB耦合器交叉串联而成。因为器件需要级联,它们反射系数S11都设计在-20dB以下,其中移相器的相位误差±4°,电桥的幅度误差在低频时小于0.3dB,在高频时小于0.2dB。在组成的整体网络中,各端口输出幅度误差低频时在2dB以内,高频时在1dB以内;相位误差均在±10°以内。相比于其它馈源网络设计,本无源馈电网络实现了更宽的带宽,达到了2.5倍频。最后,将两个和差波束的馈电网络各输入输出端口通过双工器级联起来,再按顺序与天线单元相连组成单脉冲天线系统。测得各和差信号端口反射系数都在-10dB以下,并形成了较稳定的和差方向图。但是天线的辐射方向图,在和波束时最大增益方向相对于天线轴向出现了一定程度的偏移,差波束时,差方向图出现了零点偏移和零值抬升。