고주파 속성 덕분에 KA- 대역은 일반적으로 위성 통신, 레이더 및 무선 천문학과 같은 응용 분야에 현대 통신 및 무선 안테나 시스템에 사용됩니다. 그러나 KA 대역에서 신호를 전송하면 분극 분리 및 공급 네트워크를위한보다 엄격한 설계 기준이 필요합니다.직교 모드 트랜스 듀서효과적인 수동 전자 레인지 장치 인 (OMT)는 안테나 공급 및 편광 분리를 촉진하여 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
1. 직교 모드 변환기의 기본 원리
직교 모드 트랜스 듀서일반적으로 이중 편광 안테나 시스템에 사용되는 두 개의 상호 수직 분극 모드를 분리하는 데 사용되는 장치입니다. 그것의 작동 원리는 전자기파의 전송 특성을 통해 입력 직교 선형 편광파를 2 개의 독립적 인 출력 채널로 분리하여 이중 분극 신호의 효율적인 전송 및 처리를 실현하는 것입니다. 이 분리 방법은 주파수 재사용에 도움이 될뿐만 아니라 시스템의 통신 효율성과 용량을 향상시킵니다.
2. KA 대역 직교 모드 트랜스 듀서의 적용
KA 대역에서직교 모드 트랜스 듀서고기 안테나 시스템에서 널리 사용됩니다. 예를 들어, KA 밴드에서 광대역 원형 편광 안테나의 설계에서, 직교는 오르막우 가속화 된 파도를 선형 편광 파로 변환하여 공급 네트워크를 단순화하고 교차 분극 간섭을 감소시킬 수있다. 또한, 직교 모드 트랜스 듀서는 KA 대역 위성 통신 시스템에서도 이중 편광 공급을 통해 효율적인 신호 전송을 달성하기 위해 사용됩니다.
3. 설계 및 최적화
KA 밴드의 고주파 특성을 충족시키기 위해직교 모드 트랜스 듀서광대역 성능과 구조적 복잡성을 모두 고려해야합니다. 예를 들어, 개찰구 구조를 기반으로 한 KA 대역 전체 대역 직교 모드 트랜스 듀서는 3 차 전자 평면 곡선 도파관과 계단식 전자 평면 도파관 전력 분배기를 사용하여 대칭적인 최대 E- 평면 구조를 달성하여 광대역 성능을 향상시키고 구조적 복잡성을 감소시킵니다. 또한, 연결 도파관 길이에 대한 설계 기준을 최적화함으로써, 두 개의 직교 모드의 위상 일관성을 보장 할 수있어 트랜스 듀서의 성능이 더욱 향상됩니다.
4. 실험 및 테스트
실험 결과는 KA 대역을 보여줍니다직교 모드 트랜스 듀서26GHz ~ 4 0 GHz 범위에서 우수한 성능을 보여줍니다. 테스트 결과는 커플러의 반환 손실이 -20 db보다 낫고, 격리는 50dB보다 우수하며 삽입 손실이 0.4 dB보다 작음을 보여줍니다. 이 지표는 커플러가 KA 대역 고주파 통신의 요구를 충족시킬 수 있으며 엔지니어링 실용적 가치가 우수하다는 것을 보여줍니다.
5. 미래의 전망
KA 대역 주파수 할당이 지속적으로 증가함에 따라직교 모드 트랜스 듀서위성 통신, 레이더, 라디오 천문학 및 기타 분야에서 광범위한 응용 프로그램을 보유하고 있습니다. 향후 연구는 커플러의 설계를 더욱 최적화하고 광대역 성능과 격리를 향상시키면서 제조 비용과 처리 정확도 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 또한 고급 시뮬레이션 도구 (예 : CST 및 HFSS)와 결합하여 커플러의 설계 정확도 및 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
결론
안테나 공급 및 편광 분리를위한 핵심 장치로서 KA- 대역직교 모드 트랜스 듀서현대 통신 및 무선 안테나 시스템에서 중요한 적용 가치가 있습니다. 최적화 된 설계 및 실험 검증을 통해 커플러는 효율적인 이중 분극 신호 전송을 달성하여 고주파 통신 및 무선 천문학 연구에 대한 강력한 기술 지원을 제공 할 수 있습니다.
참조:
1. KA 대역 안테나 시스템 용 대각선에 위치한 홍채가있는 제곱 도파관 편광. Stepan Piltyay.
2. KA의 디자인. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. 무선 개인 커뮤니케이션 [2023-01-01]
4. 공기 중 Ka-Polinsar 시스템을위한 수평 편광 안테나 어레이. Alicja Schreiber et al.
5. 이중 원형 편광 기능을 갖춘 소형 KA 대역 안테나 피드. Goddard Space Flight Center를위한 QSS와 Kenneth Hersey의 Cornelis du Toit. [2014-03-01]
6. 안테나 피드 및 RF 네트워크의 입문 분석 [2023-03-01]
7. 정보 기술 및 전자 공학의 프론티어 [2023-06-15]