基于环形电桥比较器和$2\times2$对跖Vivaldi阵列的X波段单脉冲测向接收机

本文介绍了一种工作在X波段的紧凑型单脉冲测向（DF）接收机的设计、制造和实验验证。该接收机将$2 \times 2$对跖Vivaldi天线阵列与环形电桥（180度混合）比较器网络相结合，该网络同时合成单脉冲处理所需的和（$\Sigma$）、方位差（$\Delta_{az}$）和俯仰差（$\Delta_{el}$）通道，无需机械扫描。Vivaldi单元在8-12 GHz范围内提供良好的阻抗匹配，仿真实现增益约为6.44 dBi，并且比较器在其差端口表现出角度编码所需的180度相位平衡，所制造的原型在整个频带上保持了匹配、平衡的响应。三个LTC5564包络检波器将通道输出转换为直流电压，由板载微控制器数字化并在软件中处理以形成单脉冲比并估计到达方向（DoA），结果在MATLAB图形用户界面上实时显示。在11 GHz下，对跨越-20至19度的十四个角度进行了方位测向实验，产生的均方根误差（RMSE）为7度；该架构可直接扩展到俯仰方向。其结果是适用于雷达传感、电子战和监视的无源、低成本、完全集成的接收机。