Zahvaljujoč visokofrekvenčnim lastnostim se KA-pas običajno uporablja v sodobnih komunikacijskih in radijskih antenskih sistemih za aplikacije, kot so satelitska komunikacija, radar in radijska astronomija. Vendar pa oddajanje signalov v pasu KA zahteva strožja merila oblikovanja za polarizacijsko ločevanje in omrežja za hranjenje.Pretvornik ortogonalnega načina(OMT), učinkovita pasivna mikrovalovna naprava, lahko olajša ločevanje hranjenja in polarizacije antene, kar močno poveča delovanje sistema.
1. Osnovno načelo pretvornika ortogonalnega načina
Pretvornik ortogonalnega načinaje naprava, ki se uporablja za ločevanje dveh medsebojno pravokotnih polarizacijskih načinov, ki se običajno uporablja v sistemih z dvojno polarizacijo antene. Njeno delovno načelo je ločiti vhodni ortogonalni linearni polarizacijski val na dva neodvisna izhodna kanala s prenosnimi značilnostmi elektromagnetnih valov, s čimer se uresniči učinkovit prenos in obdelavo dvojnih polarizacijskih signalov. Ta metoda ločevanja ne vodi samo za ponovno uporabo frekvence, ampak tudi izboljša komunikacijsko učinkovitost in zmogljivost sistema.
2
V ka-pasu,pretvorniki ortogonalnega načinase pogosto uporabljajo v antenskih sistemih z visokim izkoristkom. Na primer, pri zasnovi širokopasovne krožno polarizirane antene v pasu Ka, ortogonalni modetransduktor lahko krožno polarizirane valove pretvori v linearno polarizirane valove in s tem poenostavi pomnilno omrežje in zmanjšuje navzkrižno polarizacijo. Poleg tega se v satelitskih komunikacijskih sistemih Ka-pasu uporabljajo tudi pretvorniki ortogonalnega načina za doseganje učinkovitega prenosa signala s hranjenjem z dvojno polarizacijo.
3. Oblikovanje in optimizacija
Da bi dosegli visokofrekvenčne značilnosti pasu Ka, oblikovanjepretvornik ortogonalnega načinamora upoštevati tako širokopasovne zmogljivosti kot tudi strukturno zapletenost. Na primer, pretvornik ortogonalnega načina s polnim pasom Ka-pasu, ki temelji na strukturi Turnstile, uporablja ukrivljeni valovodi e-ravnine tretjega reda in pospešenega delilnika moči e-ravnine valovoda za dosego simetrične strukture polne ravnine, s čimer se izboljša širokopasovna zmogljivost in zmanjšuje širokopasovno delovanje in zmanjšanje strukturne kompleksa. Poleg tega lahko z optimizacijo merilov za oblikovanje za dolžino povezovalnega valovoda lahko zagotovimo fazno konsistenco obeh pravokotnih načinov, kar še izboljša učinkovitost pretvornika.
4. poskusi in testi
Eksperimentalni rezultati kažejo, da ka-pandpretvornik ortogonalnega načinaima odlične zmogljivosti v razponu od 26 GHz do 4 0 GHz. Rezultati preskusov kažejo, da je izguba povratne spojke boljša od -20 db, izolacija je boljša od 50 dB, izguba vstavitve pa je manjša od 0,4 dB. Ti kazalniki kažejo, da lahko spenjač ustreza potrebam visokofrekvenčne komunikacije Ka-Band in ima dobro inženirsko praktično vrednost.
5. prihodnje možnosti
Z neprekinjenim povečanjem razporeditve frekvence Ka-pasove,pretvorniki ortogonalnega načinaimajo široke možnosti uporabe v satelitskih komunikacijah, radarju, radijski astronomiji in drugih področjih. Prihodnje raziskave lahko še dodatno optimizirajo zasnovo spenjača in izboljšajo njegovo širokopasovno zmogljivost in izolacijo, hkrati pa zmanjšajo stroške proizvodnje in zahteve glede natančnosti obdelave. Poleg tega je v kombinaciji z naprednimi simulacijskimi orodji (kot sta CST in HFS), natančnost oblikovanja in zmogljivost spojnika še izboljšana.
Zaključek
Kot ključna naprava za hranjenje in ločevanje polarizacije antene Ka-Bandpretvornik ortogonalnega načinaima pomembno vrednost uporabe v sodobnih komunikacijskih in radijskih antenskih sistemih. Z optimiziranim oblikovanjem in eksperimentalnim preverjanjem lahko spenjač doseže učinkovit prenos signala z dvojno polarizacijo, kar zagotavlja močno tehnično podporo za visokofrekvenčno komunikacijo in raziskave radijske astronomije.
Sklicevanje:
1. kvadratni valovni polarizer z diagonalno nameščenimi irisi za ka-palčne antenske sisteme. Stepan Piltyay.
2. Zasnova Ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Brezžična osebna komunikacija [2023-01-01]
4. vodoravno polarizirana antenska matrika za sistem Kalinsar v zraku. Alicja Schreiber in sod.
5. Kompaktna ka-pasovna antena dovaja z dvojno krožno polarizirano sposobnostjo. Cornelis du Toit iz QSS in Kenneth Hersey iz Mei Technologies za Goddard Space Lect Center. [2014-03-01]
6. Uvodna analiza antenskih virov in RF omrežij [2023-03-01]
7. Meje informacijske tehnologije in elektronskega inženiringa [2023-06-15]