Terima kasih kepada sifat frekuensi tinggi, KA-band biasanya digunakan dalam komunikasi kontemporari dan sistem antena radio untuk aplikasi seperti komunikasi satelit, radar, dan astronomi radio. Walau bagaimanapun, menghantar isyarat dalam KA-band menuntut kriteria reka bentuk yang lebih ketat untuk pemisahan polarisasi dan rangkaian pemakanan.Transducer mod ortogonal(OMT), peranti gelombang mikro pasif yang berkesan, boleh memudahkan pemisahan antena dan pemisahan polarisasi, meningkatkan prestasi sistem.
1. Prinsip asas transduser mod ortogonal
Transducer mod ortogonaladalah peranti yang digunakan untuk memisahkan dua mod polarisasi serenjang yang saling berserenjang, yang biasanya digunakan dalam sistem antena dwi-polarisasi. Prinsip kerjanya adalah untuk memisahkan gelombang polarisasi linear ortogonal input ke dalam dua saluran output bebas melalui ciri-ciri penghantaran gelombang elektromagnet, dengan itu menyedari penghantaran dan pemprosesan isyarat polarisasi yang cekap. Kaedah pemisahan ini bukan sahaja kondusif untuk penggunaan semula frekuensi tetapi juga meningkatkan kecekapan komunikasi dan keupayaan sistem.
2. Penggunaan transducer mod ortogonal Ka-band
Dalam Ka-Band,Transduser mod ortogonaldigunakan secara meluas dalam sistem antena yang tinggi. Sebagai contoh, dalam reka bentuk antena terpolarisasi yang berputar di dalam band KA, modetransducer ortogonal boleh menukar gelombang terpolarisasi ke dalam gelombang terpolarisasi secara linear, dengan itu memudahkan rangkaian pemakanan dan mengurangkan gangguan polarisasi silang. Di samping itu, transduser mod ortogonal juga digunakan dalam sistem komunikasi satelit KA-band untuk mencapai penghantaran isyarat yang cekap melalui pemakanan polarisasi.
3. Reka bentuk dan pengoptimuman
Untuk memenuhi ciri-ciri frekuensi tinggi KA, reka bentuktransducer mod ortogonalPerlu mengambil kira prestasi jalur lebar dan kerumitan struktur. Sebagai contoh, transducer mod ortogonal penuh KA-band berdasarkan struktur turnstile menggunakan gelombang gelombang melengkung e-plane ketiga dan pembahagi kuasa gelombang E-pesawat yang melangkah untuk mencapai struktur penuh simetri-e-plane, dengan itu meningkatkan prestasi jalur lebar dan mengurangkan kompleksnya. Di samping itu, dengan mengoptimumkan kriteria reka bentuk untuk panjang gelombang yang menghubungkan, konsistensi fasa kedua -dua mod ortogonal dapat dipastikan, meningkatkan lagi prestasi transduser.
4. Eksperimen dan ujian
Hasil eksperimen menunjukkan bahawa ka-bandTransduser mod ortogonalmempamerkan prestasi yang sangat baik dalam julat 26 GHz hingga 4 0 GHz. Hasil ujian menunjukkan bahawa kehilangan pulangan coupler adalah lebih baik daripada -20 dB, pengasingan lebih baik daripada 50 dB, dan kehilangan sisipan kurang dari 0.4 dB. Petunjuk ini menunjukkan bahawa pengganding dapat memenuhi keperluan komunikasi frekuensi tinggi KA-band dan mempunyai nilai praktikal kejuruteraan yang baik.
5. Prospek masa depan
Dengan peningkatan berterusan dalam peruntukan frekuensi Ka-band,Transduser mod ortogonalMempunyai prospek aplikasi yang luas dalam komunikasi satelit, radar, astronomi radio, dan bidang lain. Penyelidikan masa depan dapat mengoptimumkan reka bentuk pengganding dan meningkatkan prestasi jalur lebar dan pengasingannya sambil mengurangkan kos pembuatan dan keperluan ketepatan pemprosesan. Di samping itu, digabungkan dengan alat simulasi lanjutan (seperti CST dan HFSS), ketepatan reka bentuk dan prestasi pengganding dapat diperbaiki lagi.
Kesimpulan
Sebagai peranti utama untuk pemisahan makan dan pemisahan polarisasi, KA-bandTransduser mod ortogonalmempunyai nilai aplikasi penting dalam sistem komunikasi moden dan radio antena. Melalui reka bentuk yang dioptimumkan dan pengesahan eksperimen, pengganding dapat mencapai penghantaran isyarat polarisasi dwi-polarisasi yang efisien, memberikan sokongan teknikal yang kuat untuk penyelidikan astronomi komunikasi frekuensi tinggi dan radio.
Rujukan:
1. Polarizer Waveguide Square dengan iris yang terletak diagonal untuk sistem antena KA-band. Stepan Piltyay.
2. Reka bentuk ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Komunikasi peribadi tanpa wayar [2023-01-01]
4. Arus antena terpolarisasi secara mendatar untuk sistem ka-polinsar udara. Alicja Schreiber et al.
5. Kompak Ka-band antena suapan dengan keupayaan terpolarisasi dua kali ganda. Cornelis du Toit dari QSS dan Kenneth Hersey dari MEI Technologies untuk Goddard Space Flight Centre. [2014-03-01]
6. Analisis Pengenalan Feed Antena dan RF Networks [2023-03-01]
7. Perbatasan Teknologi Maklumat & Kejuruteraan Elektronik [2023-06-15]