Takket være dets højfrekvente egenskaber bruges KA-båndet ofte i moderne kommunikations- og radiosystemer til applikationer som satellitkommunikation, radar og radioastronomi. Imidlertid kræver transmission af signaler i KA-båndet strengere designkriterier for polarisationsseparation og fodringsnetværk.Den ortogonale tilstand transducer(OMT), en effektiv passiv mikrobølgeindretning, kan lette antennefodring og polarisationsseparation, hvilket forbedrer systemets ydelse i høj grad.
1. Grundlæggende princip om ortogonal tilstand transducer
Den ortogonale tilstand transducerer en enhed, der bruges til at adskille to gensidigt vinkelrette polarisationstilstande, som normalt bruges i dobbeltpolarisationsantennesystemer. Dets arbejdsprincip er at adskille input ortogonal lineær polariseringsbølge i to uafhængige udgangskanaler gennem transmissionskarakteristika for elektromagnetiske bølger og derved realisere effektiv transmission og behandling af dobbeltpolarisationssignaler. Denne adskillelsesmetode er ikke kun befordrende for frekvensgenbrug, men forbedrer også systemets kommunikationseffektivitet og kapacitet.
2. Anvendelse af Ka-bånd ortogonal tilstand transducer
I ka-båndet,Ortogonal tilstand transducereer vidt brugt i antennesystemer med høj gain. For eksempel kan en ortogonal modetransducer i design af en bredbåndscirkulært polariseret antenne i Ka-båndet konvertere cirkulært polariserede bølger til lineært polariserede bølger og derved forenkle fodringsnetværket og reducere tværpolariserede bølger. Derudover bruges ortogonale tilstand transducere også i KA-bånd satellitkommunikationssystemer for at opnå effektiv signaloverførsel gennem fodring af dobbeltpolarisering.
3. design og optimering
For at imødekomme de højfrekvente egenskaber for Ka-båndet, designet afden ortogonale tilstand transducerskal tage højde for både bredbåndsydelse og strukturel kompleksitet. F.eks. Bruger en KA-bånds fuldbånd-ortogonal tilstand transducer baseret på en turnstile-struktur en tredje ordens E-plan buet bølgeleder og en trappet E-plan bølgelederkraftsdeler til at opnå en symmetrisk fuld-E-plan struktur, hvilket forbedrer bredbåndsydelse og reduktion af strukturel kompleksitet. Ved at optimere designkriterierne for forbindelsesbølgelederlængden kan fasekonsistensen af de to ortogonale tilstande sikres, hvilket forbedrer transducerens ydelse yderligere.
4. eksperimenter og test
De eksperimentelle resultater viser, at ka-båndetOrtogonal tilstand transducerUdstiller fremragende ydelse i intervallet 26 GHz til 4 0 GHz. Testresultaterne viser, at returtabet af koblingen er bedre end -20 dB, isoleringen er bedre end 50 dB, og indsættelsestabet er mindre end 0,4 dB. Disse indikatorer viser, at koblingen kan imødekomme behovene i KA-båndets højfrekvente kommunikation og har god teknik praktisk værdi.
5. Fremtidsudsigter
Med den kontinuerlige stigning i KA-båndfrekvensfordeling,Ortogonal tilstand transducereHar brede applikationsudsigter inden for satellitkommunikation, radar, radioastronomi og andre felter. Fremtidig forskning kan yderligere optimere designet af koblingen og forbedre dens bredbåndsydelse og isolering, samtidig med at kravene til produktionsomkostninger og behandlingsnøjagtighedskrav. Derudover kan designnøjagtigheden og ydelsen af koblingen kombineret med avancerede simuleringsværktøjer (såsom CST og HFS'er) forbedres yderligere.
Konklusion
Som en nøgleindretning til antennefodring og polarisationsseparationOrtogonal tilstand transducerhar vigtig applikationsværdi i moderne kommunikations- og radiosystemer. Gennem optimeret design og eksperimentel verifikation kan koblingen opnå effektiv transmission af dobbeltpolariseringssignal, hvilket giver stærk teknisk support til højfrekvent kommunikation og radioastronomiforskning.
Reference:
1. firkantet bølgeledere polarisator med diagonalt placerede iris for ka-bånd antennesystemer. Stepan Piltyay.
2. design af ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Trådløs personlig kommunikation [2023-01-01]
4. horisontalt polariseret antennearray til et luftbåren Ka-polinsar-system. Alicja Schreiber et al.
5. Kompakt ka-båndantenne Feed med dobbelt cirkulært polariseret kapacitet. Cornelis du Toit fra QSS og Kenneth Hersey fra Mei Technologies for Goddard Space Flight Center. [{2}}]
6. Indledende analyse af antennefoder og RF -netværk [2023-03-01]
7. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering [2023-06-15]