Dankzij de hoogfrequente eigenschappen wordt de KA-band gewoonlijk gebruikt in hedendaagse communicatie- en radio-antennesystemen voor toepassingen zoals satellietcommunicatie, radar en radio-astronomie. Het verzenden van signalen in de KA-band vereist echter strengere ontwerpcriteria voor polarisatiescheiding en voedingsnetwerken.De transducer van de orthogonale modus(OMT), een effectief passief magnetronapparaat, kan de scheiding van de antennevoeding en polarisatie -scheiding vergemakkelijken, waardoor de systeemprestaties aanzienlijk worden verbeterd.
1. Basisprincipe van de transducer van de orthogonale modus
De transducer van de orthogonale modusis een apparaat dat wordt gebruikt om twee onderling loodrechte polarisatiemodi te scheiden, die meestal worden gebruikt in dual-polarisatie-antennesystemen. Het werkingsprincipe is om de input orthogonale lineaire polarisatiegolf te scheiden in twee onafhankelijke uitgangskanalen door de transmissiekarakteristieken van elektromagnetische golven, waardoor efficiënte transmissie en verwerking van signalen met dubbele polarisatie wordt gerealiseerd. Deze scheidingsmethode is niet alleen bevorderlijk voor hergebruik van frequentie, maar verbetert ook de communicatie -efficiëntie en capaciteit van het systeem.
2. Toepassing van de transducer van de Ka-band-orthogonale modus
In de ka-band,Orthogonale modus transducersworden veel gebruikt in high-gain antennesystemen. In het ontwerp van een breedbandcirculair gepolariseerde antenne in de KA-band kan een orthogonale modetransducer bijvoorbeeld circulair gepolariseerde golven omzetten in lineair gepolariseerde golven, waardoor het voedingsnetwerk wordt vereenvoudigd en interferentie van kruisingspolarisatie wordt vereenvoudigd. Bovendien worden transducers van orthogonale modus ook gebruikt in KA-band satellietcommunicatiesystemen om een efficiënte signaaltransmissie te bereiken door voeding met dubbele polarisatie.
3. Ontwerp en optimalisatie
Om te voldoen aan de hoogfrequente kenmerken van de KA-band, het ontwerp vanDe transducer van de orthogonale modusmoet rekening houden met zowel breedbandprestaties als structurele complexiteit. Een KA-band volledig-band orthogonale modus transducer op basis van een tourniquetstructuur gebruikt bijvoorbeeld een derde-orde e-vlak gebogen golfgeleider en een getrapte e-vlak golfgeleiderverdeler om een symmetrische full-e-vlak structuur te bereiken, waardoor de breedbandprestaties worden verbeterd en de structurele complexiteit vermindert. Door de ontwerpcriteria voor de verbindende golfgeleiderlengte te optimaliseren, kan bovendien de faseconsistentie van de twee orthogonale modi worden gewaarborgd, waardoor de prestaties van de transducer verder worden verbeterd.
4. Experimenten en tests
De experimentele resultaten laten zien dat de Ka-bandOrthogonale modus transducervertoont uitstekende prestaties in het bereik van 26 GHz tot 4 0 GHz. De testresultaten tonen aan dat het retourverlies van de koppeling beter is dan -20 dB, de isolatie is beter dan 50 dB en het invoegverlies is minder dan 0,4 dB. Deze indicatoren laten zien dat de koppeling kan voldoen aan de behoeften van KA-band hoogfrequente communicatie en een goede praktische technische waarde heeft.
5. toekomstperspectieven
Met de continue toename van de KA-bandfrequentietoewijzing,Orthogonale modus transducershebben brede aanvraagperspectieven in satellietcommunicatie, radar, radio -astronomie en andere velden. Toekomstig onderzoek kan het ontwerp van de koppeling verder optimaliseren en de breedbandprestaties en isolatie verbeteren, terwijl de productiekosten en verwerkingsnauwkeurigheidsvereisten worden verminderd. Bovendien, gecombineerd met geavanceerde simulatietools (zoals CST en HFSS), kunnen de ontwerpnauwkeurigheid en de prestaties van de koppeling verder worden verbeterd.
Conclusie
Als een belangrijk apparaat voor het voeden van antennes en polarisatiescheiding, de Ka-bandOrthogonale modus transducerheeft een belangrijke applicatiewaarde in moderne communicatie- en radioantennesystemen. Door geoptimaliseerde ontwerp en experimentele verificatie kan de koppeling een efficiënte transmissie met dubbele polarisatie bereiken, wat een sterke technische ondersteuning biedt voor hoogfrequente communicatie en radio-astronomieonderzoek.
Referentie:
1. Square golfgeleider polarisator met diagonaal gelegen irissen voor Ka-band antennesystemen. Stepan Piltyay.
2. Ontwerp van Ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Draadloze persoonlijke communicatie [2023-01-01]
4. Horizontaal gepolariseerde antenne-array voor een KA-Polinsar-systeem in de lucht. Alicja Schreiber et al.
5. Compacte Ka-bandantenne-voeding met dubbele circulair gepolariseerd vermogen. Cornelis du toit van QSS en Kenneth Hersey van Mei Technologies voor Goddard Space Flight Center. [2014-03-01]
6. Inleidende analyse van antenne -feeds en RF -netwerken [2023-03-01]
7. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering [2023-06-15]