Dzięki właściwościom wysokiej częstotliwości pasmo KA jest powszechnie wykorzystywane we współczesnych systemach anteny komunikacyjnych i radiowych do zastosowań takich jak komunikacja satelitarna, radar i astronomia radiowa. Jednak transmisja sygnałów w paśmie KA wymaga bardziej rygorystycznych kryteriów projektowych dla sieci separacji i sieci żywieniowych.Przetwornik trybu ortogonalnego(OMT), skuteczne pasywne urządzenie mikrofalowe, może ułatwić karmienie anteny i separacji polaryzacji, znacznie zwiększając wydajność systemu.
1. Podstawowa zasada przetwornika trybu ortogonalnego
Przetwornik trybu ortogonalnegojest urządzeniem używanym do oddzielenia dwóch wzajemnie prostopadłych trybów polaryzacji, które są zwykle stosowane w układach anten z podwójną spolaryzacją. Jego zasadą pracy jest oddzielenie wejściowej ortogonalnej liniowej fali polaryzacji na dwa niezależne kanały wyjściowe poprzez charakterystykę transmisji fal elektromagnetycznych, w ten sposób realizując wydajną transmisję i przetwarzanie sygnałów podwójnej polaryzacji. Ta metoda separacji nie tylko sprzyja ponownemu użycia częstotliwości, ale także poprawia wydajność komunikacji i pojemność systemu.
2. Zastosowanie przetwornika trybu ortogonalnego KA
W Ka-Band,Otrzymania trybu ortogonalnegosą szeroko stosowane w systemach antenowych o wysokiej gaenie. Na przykład w projektowaniu szerokopasmowej spolaryzowanej anteny w paśmie KA, ortogonalny współczesny współczynnik może przekształcić okrągło spolaryzowane fale w liniowo spolaryzowane fale, upraszczając w ten sposób sieć żywieniową i zmniejszając interferencję dotyczącą spolaryzacji krzyżowej. Ponadto przetworniki trybu ortogonalnego są również używane w systemach komunikacji satelitarnej w paśmie KA w celu osiągnięcia wydajnej transmisji sygnału poprzez podwójną polaryzację.
3. Projektowanie i optymalizacja
Aby spełnić cechy wysokiej częstotliwości zespołu KA, projektprzetwornik trybu ortogonalnegoMusi wziąć pod uwagę zarówno wydajność szerokopasmową, jak i złożoność strukturalną. Na przykład przetwornik ortogonalny w pasm KA oparty na strukturze obrotowej wykorzystuje zakrzywiony falowód w płaszczyźnie elektronicznym i stopniowo dzielnik energii falownika w płaszczyźnie elektronicznej, aby uzyskać symetryczną strukturę w płaszczyźnie, poprawiając szerokopasmową wydajność i zmniejszając złożoność strukturalną. Ponadto, optymalizując kryteria projektowe dla długości falowodu, można zapewnić spójność fazowe dwóch trybów ortogonalnych, dodatkowo poprawiając wydajność przetwornika.
4. Eksperymenty i testy
Wyniki eksperymentalne pokazują, że pasmo kaTryb ortogonalny przetwornikWykazuje doskonałą wydajność w zakresie od 26 GHz do 4 0 GHz. Wyniki testu pokazują, że utrata powrotu łącza jest lepsza niż -20 db, izolacja jest lepsza niż 50 dB, a utrata wstawiania jest mniejsza niż 0,4 dB. Wskaźniki te pokazują, że łącznik może zaspokoić potrzeby komunikacji o wysokiej częstotliwości KA i ma dobrą praktyczną wartość inżynierską.
5. Przyszłe perspektywy
Z ciągłym wzrostem alokacji częstotliwości pasma KA,Otrzymania trybu ortogonalnegoPosiadaj szerokie perspektywy aplikacji w komunikacji satelitarnej, radaru, astronomii radiowej i innych dziedzinach. Przyszłe badania mogą dodatkowo zoptymalizować projekt łącznika i poprawić jego wydajność i izolację szerokopasmową, jednocześnie zmniejszając koszty produkcji i wymagania dotyczące dokładności przetwarzania. Ponadto, w połączeniu z zaawansowanymi narzędziami symulacyjnymi (takimi jak CST i HFSS), dokładność projektowania i wydajność łącznika można dodatkowo poprawić.
Wniosek
Jako kluczowe urządzenie do karmienia anteny i rozdziału polaryzacji, pasmo KATryb ortogonalny przetwornikMa ważną wartość aplikacji we współczesnych systemach komunikacyjnych i radiowych. Dzięki zoptymalizowanemu projektowi i weryfikacji eksperymentalnej łącznik może osiągnąć wydajną transmisję sygnału podwójnej polaryzacji, zapewniając silne wsparcie techniczne dla komunikacji o wysokiej częstotliwości i badań nad astronomią radiową.
Odniesienie:
1. Polaryzator falowodu kwadratowego z położącymi po przekątnej tęczówki dla systemów antenowych pasm KA. Stepan Piltyay.
2. Projekt Ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Wireless Personal Communications [2023-01-01]
4. Poziomo spolaryzowana tablica anten dla systemu Ka-Polinsar w powietrzu. Alicja Schreiber i in.
5. Zakresowa karma antenowa pasma KA z podwójnie spolaryzowaną zdolnością spolaryzowaną. Cornelis du Toit z QSS i Kenneth Hersey z Mei Technologies for Goddard Space Flight Center. [2014-03-01]]
6. Analiza wprowadzająca kanałów antenowych i sieci RF [2023-03-01]
7. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering [2023-06-15]