一种毫米波全频段正交模耦合器研究

为满足超宽带收发信机应用需求,提出了一种基于十字转门结构的改进型Ka全频段正交模耦合器。首先,为了提升宽带性能同时减小结构复杂度,设计了一种三阶E面弯波导以及一种阶梯型E面波导功分器,以实现对称的全E面结构设计。其次,提出了一种连接波导长度设计准则,保证了两种正交模式的相位一致性。该设计避免了切割十字转门结构,且剖分装配块的总数不超过四,大幅降低了加工容差、装配精度要求。实测结果表明,在26 GHz~40 GHz(42%)范围内,该正交模耦合器回波损耗优于20 dB,正交隔离度优于50 dB,插入损耗低于0.4 dB,两种模式传输路径相位差低于5°。实测性能与全波仿真结果具有良好的一致性。

一种C波段宽带正交模耦合器设计

正交模耦合器是实现天馈系统双极化的关键部位,适用于雷达探测、电子对抗以及无线通讯系统等多个领域。本文设计了一款Boifot型的C波段宽带正交模耦合器,通过垂直极化通路和水平极化通路的独立仿真,阐述了正交模耦合器工作带宽的扩展方法和工作原理。结果表明,在其工作频段43%的相对带宽内,回波损耗小于-20 dB,传输损耗小于0.07 dB,端口隔离度优于-57 dB,交叉极化水平低于-60 dB,实现了宽带低损耗高隔离的良好性能。

Q波段脊过渡正交模耦合器设计

描述了一款宽带脊过渡正交模耦合器,该正交模耦合器中心频率为40 GHz,相对带宽50%,拟应用于射电望远镜Q波段接收机系统。该正交模耦合器由双脊过渡-分支接头、Y型接头、E型弯头组成,其结构紧凑,降低了加工装配误差对电气性能的影响。对该正交模耦合器实际加工后进行测试,其Y型接头输出口回波损耗≤-22.7 dB,直臂输出口回波损耗≤-21.0 dB,Y型接头输出口-直臂输出口隔离度≤-45.6 dB。实测结果表明该正交模耦合器反射损耗和隔离度与仿真结果的曲线变化趋势基本吻合,在实际工作频带30~50 GHz范围内可以满足射电天文观测需求。

正交模耦合器的优化设计与分析

文章提出了主波导双模片侧臂波导单模片正交模耦合器(OMT),并采用电磁场时域有限差分(FDTD)算法与遗传算法(GA)来优化设计,给出了设计实例及其具体尺寸和电性能数值结果,正交模耦合器和喇叭的交叉极化电平达到-25 dB以下,带内驻波在1.1以下;采用双隔膜结构,主波导尺寸减小1/3.

一种紧凑型Ku频段正交模耦合器的设计

设计了一种结构极为紧凑的Ku频段正交模耦合器(orthomode transducer,OMT),器件最大尺寸36mm,公共端口为方波导,适用于复杂的多馈电网络集成系统.通过一系列阶梯变换以及侧壁缝隙耦合形式实现了电磁波的极化过滤,两个输出端口分别对应一种极化波.加工了耦合器实物并进行了测试,实测15%频带范围内端口驻波小于1.6,两端口隔离度小于-50dB,仿真和实测数据一致.

一种宽带正交模耦合器的设计

介绍了一种基于对称五端口分支形式的宽带正交模耦合器。对称五端口分支将方波导内的双极化波分离成为水平和垂直2个相互垂直的分量。其特点为:相对于公共波导对称放置的一对相同的波导双接头分配给每一主模,因此每个接头传输主模提供信号一半的能量,双接头的3 dB信号必须用附加的元件适当组合,以便在一个界面端口上提供给定极化总的信号能量。文中介绍的宽带正交模耦合器主要由对称五端口分支、功率合成器及相应的变换段组成。利用阻抗变换原理进行仿真计算,在理论分析的基础上进行了大量的实验研究。最后给出了正交模耦合器在X波段大于90%波导带宽工作的电性能测量结果。

Ka波段宽带正交模耦合器设计

提出了一种覆盖Ka卫星通信全频段带宽的正交模耦合器设计,实现了相对带宽54%的突破。该正交模耦合器基于turnstile十字转门型结构,结合后端弯波导、Y型合成头和45°扭波导设计,能够满足两路正交极化信号等相输出,设计使用频率内双端口S11<-20 d B,端口隔离达到50 d B,交叉极化低于-50 d B,插入损耗优于0.4 d B。

基于Turnstile结构的超宽带正交模耦合器研究

正交模耦合器是反射面天线馈源系统中非常重要的无源器件,正交模耦合器的带宽决定了天线的工作带宽,其性能直接影响接收机的性能。为满足新疆天文台Q波段（30～50 GHz）制冷接收机的需求,描述了Turnstile结构的正交模耦合器,公共端口为圆波导,2个分支端口为标准矩形波导。应用电磁仿真软件HFSS对正交模耦合器进行了设计与优化。仿真结果表明,在50%相对带宽内,回波损耗优于-22 d B,正交隔离度优于-46 d B。为进一步开展毫米波宽带OMT的研究提供了理论设计基础。

Ku宽带正交模耦合器仿真设计

正交模耦合器(OMT)是实现天线馈源系统双极化工作的关键器件。为实现Ku宽带频率复用馈源网络,设计了一种宽带双脊OMT,由双脊波导、轴向阻抗变换器和功率合成器组成。用HFSS仿真设计了一个Ku全频段的OMT,工作带宽10.7GHz^14.5GHz,根据仿真优化后的尺寸,加工了实物样机,测试驻波小于1.16,隔离大于40d B,传输损耗小于0.15d B。结果表明,宽带双脊OMT具有频带宽、高性能的特点,能够满足需求。

宽带正交模耦合器的设计

宽带天线技术的发展对天线馈源的宽带性能提出了更高的要求。作为实现双极化天线馈源的关键器件,正交模耦合器(Orthomode Transducer,OMT)的宽带性能将直接影响宽带天线馈源的性能。为扩展OMT的工作带宽,设计了工作在Ka波段的宽带OMT。该OMT结构新颖,能实现优良的驻波特性和极化隔离特性。应用HFSS对进行了优化设计,工作带宽可达42%,回波损耗优于-20 dB,通带内端口隔离优于-50 dB。

新型双频段正交模耦合器的分析和设计

正交模耦合器是天馈系统中的重要组成部件,其特性直接影响到整个系统的通信质量。提出了一种新型的极高频(EHF)、Ka双频段正交模耦合器,在收发端口获得了良好的驻波比特性,同时在发射频段具有很好的隔离度。借助三维仿真软件HFSS设计了一个应用在EHF、Ka频段的双频段正交模耦合器,对其尺寸和结构进行了优化,并进行了加工和测试。测试结果与仿真结果吻合较好,对所提出正交模耦合器的性能进行了验证。

倍频程正交模耦合器设计

介绍了一种基于四脊方波导结构的倍频程宽带正交模耦合器,分析了该宽带正交模耦合器的基本结构和工作原理,用HFSS仿真设计了一个S波段正交模耦合器,加工了实际样机,进行了测量,仿真和测量结果显示,测试数据同仿真结果在2:1的频带内符合良好。

基于BΦifot结构的双脊波导超宽带正交模耦合器设计

射电天文望远镜的发展对天线馈源的宽带性提出了更高的要求,作为实现双极化天线馈源系统的关键器件,正交模耦合器的宽带性能将直接影响宽带天线的性能。分析了双脊波导厚度对于水平/垂直极化波的影响,使用电磁仿真软件HFSS对水平/垂直极化波模式进行分析,对7 mm波段（30~50 GHz）的正交模耦合器进行了设计与优化,在50%相对带宽内,回波损耗优于-21 d B,正交隔离度优于-50 d B,为进一步开展毫米波宽带OMT的研究提供理论设计基础。

宽频带Ku频段正交模耦合器设计

设计一种用于Ku频段卫星通讯天线的正交模耦合器，工作频率为f=10．7～14．5GHz。为实现优良的电气性能，采用了更合理的设计方案。优化了器件的结构设计，并对实测结果和仿真结果进行了比较。

宽带正交模耦合器的设计

正交模耦合器(Ortho-mode Transducer,OMT)作为实现双极化天馈系统的重要部件,如今在卫星通讯和军事雷达等方面已得到广泛的应用。通过对波导理论的研究以及同轴馈电方法进行分析,设计了一款覆盖4.6GHz-13.8GHz的三倍频正交模耦合器。以四脊圆波导的形式,利用HFSS仿真软件通过优化设计出脊波导过渡段曲线,实现了该宽带正交模耦合器在工作频段内,电压驻波比小于1.25,插入损耗优于-0.16d B,端口隔离度优于-33d B。

W波段宽带正交模耦合器设计

W波段接收机系统能有效接收多条重要的射电天文分子谱线信息,对于天文观测和科学研究有重要意义。W波段正交模耦合器(Ortho-Mode Transducer,OMT)作为接收机系统实现极化分离的关键器件,其性能对接收机整体性能有重要影响。介绍了一款基于Boifot结构的W波段宽带正交模耦合器,并介绍了正交模耦合器的工作原理和设计流程。仿真结果表明,在70~116 GHz频带内,正交模耦合器相对带宽达到49.4%,回波损耗优于18.7 dB,交叉极化优于55.8 dB,端口隔离度优于54 dB。

一种结构紧凑的正交模耦合器

介绍了一种纵向长度100mm、工作于4/6GHz的波导型正交模耦合器。利用Ansoft公司的Eminence软件仿真计算结果表明,在3.7GHz～4.2GHz、5.925～6.425GHz频段范围内,驻波小于1.2,两通道隔离度大干50dB。

一种结构紧凑的C频段正交模耦合器设计

文章提出了一种结构简单紧凑的C频段正交模耦合器,该正交模耦合器在较宽的工作频带内提供了良好的电气性能。

一种双频段正交模耦合器的设计

对水平/垂直极化波模式进行分析,并基于分析设计了一种双频段正交模耦合器。对一个正交模耦合器来说,各个端口的端口匹配和隔离尤为重要,引入模式正交的极化隔离能增加隔离效果。改变金属膜片的尺寸与位置,能够使得正交模耦合器中端口R5.75所输入的水平极化波从端口WR42匹配输出,而不影响端口R5.75所输入的垂直极化波。增加圆波导至波导WR28之间的匹配段,能够匹配加入膜片之后正交模耦合器的垂直极化波的输出。基于上述分析,设计了一种双频段正交模耦合器。

三种超宽带正交模耦合器的特性分析与研究

本文在综合Turnstile型、BФifot型、Finline型等三种正交模耦合器(Ortho-mode transducer,OMT)的发展现状及其优缺点的基础上,选取Turnstile型OMT作为优先研制方案,仿真设计了工作于30 GHz-50 GHz频段的超宽带正交模耦合器。结果显示,设计频段内的双极化端口反射系数均小于-20 d B,隔离度大于53 d B,插入损耗小于0.15 d B,输出端口交叉极化电平小于-53 d B。