Berkat sifat frekuensi tinggi, KA-band umumnya digunakan dalam komunikasi kontemporer dan sistem antena radio untuk aplikasi seperti komunikasi satelit, radar, dan astronomi radio. Namun, mentransmisikan sinyal dalam KA-band menuntut kriteria desain yang lebih ketat untuk jaringan pemisahan dan makan polarisasi.Transduser mode ortogonal(OMT), perangkat microwave pasif yang efektif, dapat memfasilitasi pemisahan antena dan pemisahan polarisasi, sangat meningkatkan kinerja sistem.
1. Prinsip dasar transduser mode ortogonal
Transduser mode ortogonaladalah perangkat yang digunakan untuk memisahkan dua mode polarisasi yang saling tegak lurus, yang biasanya digunakan dalam sistem antena polarisasi ganda. Prinsip kerjanya adalah untuk memisahkan gelombang polarisasi linier ortogonal input menjadi dua saluran output independen melalui karakteristik transmisi gelombang elektromagnetik, sehingga mewujudkan transmisi yang efisien dan pemrosesan sinyal polarisasi ganda. Metode pemisahan ini tidak hanya kondusif untuk penggunaan kembali frekuensi tetapi juga meningkatkan efisiensi komunikasi dan kapasitas sistem.
2. Aplikasi transduser mode ortogonal KA-band
Di KA-band,Transduser mode ortogonalbanyak digunakan dalam sistem antena gain tinggi. Sebagai contoh, dalam desain antena terpolarisasi pita lebar dalam pita KA, modetransduser ortogonal dapat mengubah gelombang terpolarisasi secara melingkar menjadi gelombang terpolarisasi linier, sehingga menyederhanakan jaringan makan dan mengurangi gangguan polarisasi silang. Selain itu, transduser mode ortogonal juga digunakan dalam sistem komunikasi satelit KA-band untuk mencapai transmisi sinyal yang efisien melalui pemberian makan polarisasi ganda.
3. Desain dan Optimalisasi
Untuk memenuhi karakteristik frekuensi tinggi dari KA Band, desaintransduser mode ortogonalPerlu memperhitungkan kinerja broadband dan kompleksitas struktural. Misalnya, transduser mode ortogonal full-band-band-full-band berdasarkan struktur putar menggunakan pandu gelombang E-Plane orde ketiga dan pembagi power waveguide E-plane yang melangkah untuk mencapai struktur plan penuh simetris, sehingga meningkatkan kinerja broadband dan mengurangi kompleksitas struktural. Selain itu, dengan mengoptimalkan kriteria desain untuk panjang pandu gelombang penghubung, konsistensi fase dari dua mode ortogonal dapat dipastikan, lebih lanjut meningkatkan kinerja transduser.
4. Eksperimen dan tes
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa KA-bandTransduser mode ortogonalmenunjukkan kinerja yang sangat baik dalam kisaran 26 GHz hingga 4 0 GHz. Hasil tes menunjukkan bahwa kehilangan pengembalian coupler lebih baik daripada {-20 dB, isolasi lebih baik dari 50 dB, dan kehilangan penyisipan kurang dari 0,4 dB. Indikator-indikator ini menunjukkan bahwa coupler dapat memenuhi kebutuhan komunikasi frekuensi tinggi ka-band dan memiliki nilai praktis rekayasa yang baik.
5. Prospek masa depan
Dengan peningkatan terus menerus dalam alokasi frekuensi KA-band,Transduser mode ortogonalMemiliki prospek aplikasi yang luas dalam komunikasi satelit, radar, astronomi radio, dan bidang lainnya. Penelitian di masa depan selanjutnya dapat mengoptimalkan desain coupler dan meningkatkan kinerja broadband dan isolasi sambil mengurangi biaya manufaktur dan memproses persyaratan akurasi. Selain itu, dikombinasikan dengan alat simulasi canggih (seperti CST dan HFSS), akurasi desain dan kinerja coupler dapat ditingkatkan lebih lanjut.
Kesimpulan
Sebagai perangkat utama untuk pemisahan antena dan polarisasi, KA-bandTransduser mode ortogonalmemiliki nilai aplikasi penting dalam komunikasi modern dan sistem antena radio. Melalui desain yang dioptimalkan dan verifikasi eksperimental, coupler dapat mencapai transmisi sinyal polarisasi ganda yang efisien, memberikan dukungan teknis yang kuat untuk komunikasi frekuensi tinggi dan penelitian astronomi radio.
Referensi:
1. Polarizer Waveguide persegi dengan iris yang berlokasi diagonal untuk sistem antena KA-band. Stepan Piltyay.
2. Desain Ka. TechSciencePress. [2023-01-01]
3. Komunikasi Pribadi Nirkabel [2023-01-01]
4. Array antena terpolarisasi horizontal untuk sistem KA-Polinsar di udara. Alicja Schreiber et al.
5. Umpan antena KA-band kompak dengan kemampuan terpolarisasi sirkuler ganda. Cornelis du Toit dari QSS dan Kenneth Hersey dari Mei Technologies for Goddard Space Flight Center. [2014-03-01]
6. Analisis Pengantar Feed Antena dan Jaringan RF [2023-03-01]
7. Perbatasan Teknologi Informasi & Teknik Elektronik [2023-06-15]