ES3042167T3 - Waveguide component for use in an orthomode junction or an orthomode transducer - Google Patents

Abstract

Esta solicitud se refiere a un componente de guía de ondas para su uso en una unión ortomodo o un transductor ortomodo. El componente de guía de ondas comprende una guía de ondas común con dirección longitudinal, que incluye al menos una primera y una segunda sección con diferentes secciones transversales, y dos sondas de acoplamiento, cada una dispuesta ortogonalmente a la dirección longitudinal. Estas sondas de acoplamiento están dispuestas para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común. La segunda sección de la guía de ondas común tiene una sección transversal con simetría rotacional de orden dos como máximo. La solicitud también se refiere a un método de fabricación de dicho componente de guía de ondas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Componente de guía de ondas para su uso en una unión ortomodal o un transductor ortomodal

[0005] Campo técnico

[0007] La presente solicitud se refiere a componentes de guía de ondas para su uso en (o como) una unión ortomodal o un transductor ortomodal. Por consiguiente, la solicitud también se refiere a uniones ortomodales de guía de ondas compactas o transductores ortomodales. La solicitud se refiere además a procedimientos correspondientes de fabricación de componentes de guía de ondas, transductores ortomodales y uniones ortomodales.

[0009] Antecedentes

[0011] Las cadenas de alimentación de guías de ondas de doble polarización son un subsistema clave en la mayoría de las cargas útiles de los satélites de radiofrecuencia (Radio Frequency, RF), así como en antenas terrestres basadas en reflectores. Por ejemplo, las antenas de bocina, que se utilizan comúnmente como parte de los subsistemas de antenas de reflectores y matrices en cargas útiles de satélites de RF debido a su alto rendimiento y bajas pérdidas de inserción, generalmente se alimentan mediante transductores ortomodales (Orthomode Transducers, OMT) o uniones ortomodales (Orthomode Junctions, OMJ) que permiten diversidad de polarización y/u operación de frecuencia múltiple, generalmente al menos transmitir (Tx) y recibir (Rx).

[0012] Los diseños OMT de cuatro sondas fueron durante mucho tiempo el enfoque preferido, ya que este diseño simétrico proporciona naturalmente un rechazo de modos de alto orden. Un ejemplo de un OMT 1300 de 4 sondas se muestra en la Figura 13A y la Figura 13B. Un enfoque típico para lograr un alto rendimiento es tener el OMT de 4 sondas más cerca de la bocina que opera en la banda de frecuencia más baja (por ejemplo, la banda Tx para las cadenas de alimentación a bordo). De esta manera, se puede usar una simple reducción de la sección transversal de la guía de ondas común para filtrar la frecuencia más baja de la propagación en la parte restante de la cadena de alimentación. Esto proporciona un alto rechazo de filtrado de los puertos Tx a los puertos Rx en la banda Rx. Incluyendo los filtros de sonda y la red de combinación (para el funcionamiento de polarización lineal o circular), un diseño típico de 4 sondas tendrá un diámetro de huella de aproximadamente 5/6 longitudes de onda a la frecuencia de funcionamiento más alta (por ejemplo, de 50 a 60 mm a 30 GHz para subsistemas de antena de satélite de banda ancha).

[0014] Sin embargo, con el advenimiento de los satélites de alto rendimiento (High Throughput Satellites, HTS) en los últimos años, que requieren cientos de haces (y, por lo tanto, cientos de cadenas de alimentación), la reducción de la huella de las cadenas de alimentación (y, por lo tanto, los OMT) se ha convertido en un problema principal.

[0015] Existe la necesidad de un esquema para reducir la huella de los componentes de guías de ondas para cadenas de alimentación sin comprometer el rendimiento de RF. Además, existe la necesidad de un esquema para reducir la huella de los componentes de guía de ondas para OMT u OMJ sin comprometer el rendimiento de RF.

[0017] El documento RU2703605C1 se refiere a una guía de ondas para un sistema de antena para la selección de excitación y polarización de dos ondas principales con polarización lineal ortogonal. La primera sección de la guía de ondas tiene una sección transversal en forma de óvalo, cuyo eje menor es paralelo al eje longitudinal de la segunda sección de la guía de ondas rectangular, y el eje mayor es paralelo al eje longitudinal del tercer segmento de la guía de ondas rectangular.

[0019] El documento US 6768395B1 se refiere a un filtro de separación de polarización que se puede integrar en un circuito de guía de ondas hueco plano. El filtro de separación de polarización comprende una guía de ondas hueca central, donde se pueden propagar dos ondas ortogonales, linealmente polarizadas, donde un extremo de la guía de ondas hueca central está cerrado por una pared de cortocircuito y en las proximidades de la pared de cortocircuito, dos guías de ondas están acopladas a dos paredes opuestas de la guía de ondas hueca central, en un plano de sección transversal al menos aproximadamente idéntico que se extiende perpendicular al eje longitudinal de la guía de ondas hueca. Las guías de ondas huecas acopladas en el extremo de la guía de ondas hueca central se giran entre sí en términos de sus secciones transversales de modo que los campos en ellas estén orientados ortogonalmente entre sí.

[0021] El documento JPS62114503U describe un multiplexor de polarización comprendiendo dos guías de onda con diferente sección transversal unidas entre sí a lo largo de la dirección longitudinal. Una sonda respectiva está unida a cada una de las guías de onda. Las sondas coaxiales son perpendiculares entre sí y a la dirección longitudinal.

[0023] El documento WO 2010/009682 A1 se refiere a un transductor ortomodal para la recepción de ondas polarizadas ortogonalmente donde se disponen dos antenas ortogonales entre sí. En el cuerpo del transductor ortomodal, se forma un hombro que estrecha la sección transversal del cuerpo, que forma una pared reflexiva para la primera de las antenas en la dirección de propagación de las ondas electromagnéticas, estando unida la pared reflexiva con la pared plana del cuerpo esencialmente paralela al eje del cuerpo.

[0025] Compendio

[0027] En vista de algunas o todas estas necesidades, la presente descripción propone un componente de guía de ondas para su uso en (o como) una unión ortomodal o un transductor ortomodal, un procedimiento de fabricación de un componente de guía de ondas para su uso en (o como) una unión ortomodal o un transductor ortomodal, una unión ortomodal, un transductor ortomodal y sistemas que incluyen el componente de guía de ondas, que tienen las características de las respectivas reivindicaciones independientes.

[0029] Un aspecto de la descripción se refiere a un componente de guía de ondas para su uso en (o como) una unión ortomodal o un transductor ortomodal. El componente de guía de ondas puede ser parte de un sistema de antena, por ejemplo. El componente de guía de ondas incluye una guía de ondas común con una dirección longitudinal. La guía de ondas común incluye al menos una primera porción y una segunda porción con diferentes secciones transversales. El plano de la sección transversal puede ser ortogonal a la dirección longitudinal. El componente de guía de ondas incluye además dos sondas de acoplamiento. Cada sonda de acoplamiento está dispuesta ortogonalmente a la dirección longitudinal. Las sondas de acoplamiento están dispuestas además para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común. Las sondas de acoplamiento pueden acoplarse a los diferentes componentes de polarización del campo electromagnético a través de ranuras de acoplamiento longitudinales. La segunda porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional como máximo doble (por ejemplo, con una simetría rotacional simple o doble). Por lo tanto, en algunas implementaciones, la segunda porción de la guía de ondas común puede tener una simetría rotacional discreta de orden dos. Para ser precisos, un orden más alto de la simetría rotacional discreta de la (forma de la) sección transversal puede estar dado por dos. En otras palabras, la sección transversal tiene una simetría rotacional doble, pero no tiene órdenes más altos (especialmente no 2 ■ n) de simetría rotacional. Por lo tanto, el grupo de simetría de la sección transversal es C<2>, lo que significa que la sección transversal es invariante en rotaciones de 180°, pero no en rotaciones de menos de 180°, como 90°. Para implementaciones específicas, la sección transversal de la segunda porción también puede tener una simetría rotacional discreta de orden inferior a 2, es decir, la segunda porción de la guía de ondas común puede tener una simetría rotacional simple. La primera porción de la guía de ondas común puede ser una guía de ondas convencional para el funcionamiento de doble polarización, por ejemplo. Además, las dos sondas de acoplamiento están dispuestas de tal manera que tienen un plano de simetría común ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común. Configurado como se describió anteriormente, el componente de guía de ondas propuesto presenta un diseño de dos sondas, que permite una reducción del tamaño del componente de guía de ondas (y, por lo tanto, de un OMT o una OMJ comprendiendo el componente de guía de ondas) en comparación con el diseño de cuatro sondas de la técnica anterior. Por otro lado, el deterioro del rendimiento de RF que de otro modo resultaría del diseño de dos sondas se evita al proporcionar una guía de ondas común con una porción asimétrica (es decir, la segunda porción de la guía de ondas común). Mediante la elección adecuada de la forma (por ejemplo, la relación de aspecto) y las dimensiones (por ejemplo, la longitud longitudinal) de la porción asimétrica, se puede reducir o incluso suprimir la polarización cruzada no deseada y/o el acoplamiento de sonda a sonda. En este sentido, el diseño propuesto es complementario a los enfoques alternativos de dos sondas para la mejora del rendimiento de Rf , de modo que la combinación del diseño propuesto con estos enfoques podría proporcionar una mayor mejora del rendimiento. Además, el diseño propuesto es compatible con el funcionamiento dual lineal y dual circular, extendiendo su posible uso. Como el componente de guía de ondas propuesto se basa en la tecnología de guía de ondas convencional, se puede implementar (por ejemplo, fabricar) de una manera simple y eficiente.

[0031] En algunas realizaciones, la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común puede tener dos ejes de simetría ortogonales. Una dimensión (por ejemplo, extensión o longitud) de la sección transversal de la segunda porción a lo largo de uno de los dos ejes de simetría ortogonal puede ser diferente de una dimensión (por ejemplo, extensión o longitud) de la sección transversal a lo largo del otro de los dos ejes de simetría ortogonal.

[0033] En algunas realizaciones, la primera porción de la guía de ondas común puede tener una sección transversal con una simetría rotacional de orden 4 o un múltiplo (múltiplo entero) de 4. En otras palabras, la primera porción de la guía de ondas común puede tener al menos una simetría rotacional cuádruple. Por ejemplo, la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común puede tener la forma de un cuadrado o un círculo. Con dicha forma, la primera porción de la guía de ondas común es adecuada para la operación de doble polarización.

[0035] En algunas realizaciones, la sección transversal de la primera porción de la guía de ondas común puede tener cuatro ejes de simetría que se cruzan entre sí en el centro de la sección transversal y que están separados angularmente a 45 grados entre sí.

[0036] En algunas realizaciones, la sección transversal de la primera porción de la guía de ondas común puede tener forma circular o cuadrada. La sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común puede tener la forma de cualquiera de una elipse, un rombo, un círculo que está biselado en ambos lados en un eje, un cuadrado que está biselado en ambos lados en un eje, un círculo con protuberancias en ambos lados en un eje, o un cuadrado con protuberancias en ambos lados en un eje. Las protuberancias pueden ser crestas, por ejemplo. Por consiguiente, formas adecuadas para la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común se pueden implementar de una manera simple.

[0038] En algunas realizaciones, el componente de guía de ondas puede incluir exactamente dos sondas de acoplamiento. En particular, el componente de guía de ondas puede no incluir cuatro sondas de acoplamiento. Esto implica (suponiendo un ángulo de aproximadamente 90° entre las sondas de acoplamiento) que la disposición de la sonda de acoplamiento no tiene una simetría rotacional discreta de ningún orden. Por otro lado, el uso de un diseño de dos sondas permite proporcionar un componente de guía de ondas más compacto.

[0039] En algunas realizaciones, el plano de simetría común puede intersecar la guía de ondas común en la primera porción o la segunda porción. Por consiguiente, la porción asimétrica de la guía de ondas común puede disponerse de manera flexible en las proximidades del área de sondeo.

[0041] Cualquier componente de polarización no deseado del campo electromagnético o acoplamiento de sonda a sonda introducido por el diseño de dos sondas puede cancelarse a una frecuencia dada mediante el dimensionamiento apropiado de la segunda porción de la guía de ondas común. Este dimensionamiento de la segunda porción puede incluir ajustar la forma de la sección transversal, la longitud longitudinal y la ubicación con respecto al área de sondeo.

[0043] En algunas realizaciones, los ejes de las dos sondas de acoplamiento pueden ser sustancialmente ortogonales entre sí. En algunas realizaciones, los ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común se pueden girar con respecto a los ejes de las sondas de acoplamiento (aproximadamente) 45°.

[0045] En algunas realizaciones, la guía de ondas común puede estar orientada con respecto a las sondas de acoplamiento de tal manera que uno más largo de los dos ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común esté dispuesto entre las sondas de acoplamiento. En este caso, se puede elegir una relación de aspecto de los dos ejes de simetría ortogonal de la segunda porción de la guía de ondas común y una longitud longitudinal de la segunda porción de la guía de ondas común de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducidos por la segunda porción de la guía de ondas común cancele sustancialmente un componente de polarización no deseado del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas. La presencia de los componentes de polarización ortogonal no deseados puede denominarse como polarización cruzada.

[0047] En algunas realizaciones, la guía de ondas común puede estar orientada con respecto a las sondas de acoplamiento de tal manera que uno más corto de los dos ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común esté dispuesto entre las sondas de acoplamiento. En este caso, se puede elegir una relación de aspecto de los dos ejes de simetría ortogonal de la segunda porción de la guía de ondas común y una longitud longitudinal de una segunda porción de la guía de ondas común de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducida por una segunda porción de la guía de ondas común cancele sustancialmente un acoplamiento de sonda a sonda del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas.

[0049] Otro aspecto de la descripción se refiere a un transductor ortomodal. El transductor ortomodal puede incluir el componente de guía de ondas según el aspecto anterior o cualquiera de sus realizaciones. Además, el transductor ortomodal puede configurarse para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en la banda de frecuencia de operación.

[0051] Otro aspecto de la descripción se refiere a una unión ortomodal. La unión ortomodal puede incluir el componente de guía de ondas según el aspecto anterior o cualquiera de sus realizaciones. Además, la unión ortomodal puede configurarse para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en una de las bandas de frecuencia de operación, sin que los campos electromagnéticos en las bandas restantes pasen a través del componente de guía de ondas sustancialmente afectados.

[0053] Otro aspecto de la descripción se refiere a un sistema que incluye el componente de guía de ondas según el aspecto anterior o cualquiera de sus realizaciones y un acoplador desequilibrado conectado a las sondas de acoplamiento. Alimentar simultáneamente las sondas de acoplamiento con una amplitud desequilibrada y un desplazamiento de fase de ±90° puede permitir lograr campos eléctricos polarizados circularmente a izquierda o derecha con una mayor discriminación de polarización cruzada y un acoplamiento reducido de sonda a sonda. Alimentar simultáneamente la primera y segunda sondas con una amplitud desequilibrada y un desplazamiento de fase de ±180° puede permitir lograr campos eléctricos horizontales y verticales linealmente polarizados con una mayor discriminación de polarización cruzada y un acoplamiento reducido de sonda a sonda.

[0055] Otro aspecto de la descripción se refiere a un sistema comprendiendo el componente de guía de ondas según el aspecto anterior o cualquiera de sus realizaciones y filtros conectados a las sondas de acoplamiento.

[0056] Otro aspecto más de la descripción se refiere a un procedimiento de fabricación de un componente de guía de ondas para su uso en una unión ortomodal o un transductor ortomodal. El procedimiento incluye proporcionar una guía de ondas común con una dirección longitudinal. La guía de ondas común incluye al menos una primera porción y una segunda porción con diferentes secciones transversales. La segunda porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional doble. El procedimiento incluye además proporcionar dos sondas de acoplamiento. Las sondas de acoplamiento se proporcionan para estar dispuestas en un plano ortogonal a la dirección longitudinal. Además, las sondas de acoplamiento están dispuestas para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común.

[0058] Además, las sondas de acoplamiento están dispuestas de tal manera que tienen un plano de simetría común ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común.

[0060] Se apreciará que las características del aparato y las etapas del procedimiento pueden intercambiarse de muchas maneras. En particular, los detalles del aparato descrito (por ejemplo, el componente de guía de ondas) pueden realizarse por el procedimiento correspondiente de fabricación del aparato, y viceversa, como apreciará el experto en la materia. Además, se entiende que cualquiera de las declaraciones anteriores hechas con respecto al aparato se aplica igualmente al procedimiento correspondiente, y viceversa.

[0062] Breve descripción de las figuras

[0064] A continuación, se explican realizaciones ejemplares de la descripción con referencia a los dibujos adjuntos, en donde

[0066] La Figura 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una sección transversal a través de una porción de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción,

[0067] la Figura 2A a la Figura 2D ilustran esquemáticamente ejemplos adicionales de una sección transversal a través de una porción de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, la Figura 3A ilustra esquemáticamente un ejemplo de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, y la Figura 3B a la Figura 3D son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 3A,

[0068] la Figura 4A ilustra esquemáticamente otro ejemplo de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, y la Figura 4B y la Figura 4C son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 4A para un funcionamiento dual circular, la Figura 5A y la Figura 5B son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 4A para una operación dual lineal,

[0069] la Figura 6 es un diagrama que ilustra el impacto del parámetro £ de ángulo en la relación axial, la Figura 7A ilustra esquemáticamente otro ejemplo de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, y la Figura 7B a la Figura 7D son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 7A,

[0070] la Figura 8 ilustra esquemáticamente definiciones y nomenclatura para un componente de guía de ondas genérico según realizaciones de la descripción,

[0071] la Figura 9A ilustra un ejemplo de un componente de guía de ondas de referencia, la Figura 9B y la Figura 9C son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 9A, y la Figura 9D ilustra componentes de campo no deseados en el componente de guía de ondas de la Figura 9A,

[0072] la Figura 10A ilustra esquemáticamente otro ejemplo de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, y la Figura 10<b>a la Figura 10D son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 10A,

[0073] la Figura 11A ilustra esquemáticamente otro ejemplo de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción, y la Figura 11B a la Figura 11D son diagramas que ilustran un rendimiento de RF del componente de guía de ondas de la Figura 11A,

[0074] la Figura 12A y la Figura 12B ilustran respectivamente un OMT de referencia con un acoplador desequilibrado y un OMT con un acoplador desequilibrado según realizaciones de la descripción, la Figura 12C a la Figura 12E son diagramas que ilustran los rendimientos de RF de estos OMT, y la Figura 12F ilustra esquemáticamente una definición de puerto para el acoplador, y

[0075] la Figura 13A y la Figura 13B ilustran esquemáticamente un ejemplo de una OMJ con un diseño de cuatro sondas.

[0076] Descripción detallada

[0078] Son factibles varios enfoques para reducir la huella de un OMT y/o una OMJ. En el caso de una OMJ con al menos dos frecuencias de funcionamiento, una solución es extraer primero la frecuencia de funcionamiento más alta en lugar de la más baja. Esto permite filtros de sonda más compactos y una red de combinación, por lo tanto, una huella reducida. El inconveniente es que este enfoque requiere un filtro de paso alto en la sección de guía de ondas común, lo que resulta en una penalización de longitud y un ahorro de masa limitado en comparación con un diseño más convencional.

[0080] Otra solución, utilizada en los diseños OMT y OMJ, es reducir el número de sondas. La asimetría resultante con respecto a los ejes de referencia definidos por los dos componentes de polarización de campo eléctrico ortogonal da como resultado cierta degradación de la discriminación de polarización cruzada (Cross-Polarization Discrimination, XPD). Los intentos de minimizar el impacto de esta asimetría incluyen diseños donde las dos sondas operan a la misma frecuencia en una ubicación diferente. Si bien esas soluciones pueden ser adecuadas para el funcionamiento dual lineal, el funcionamiento en la polarización dual circular requiere agregar un polarizador a lo largo de la guía de ondas común, lo que resulta nuevamente en una penalización por longitud longitudinal.

[0082] Las soluciones que permiten la polarización tanto dual lineal como dual circular se basan en diseños de dos sondas colocadas. Un diseño simple de dos sondas sin ninguna técnica de corrección tiene una XPD deficiente, típicamente menos de 20 dB, mientras que la mayoría de las misiones satelitales requieren al menos 30 dB o más. Los intentos de recuperar el rendimiento de XPD incluyen diseños que tienen sondas "ficticias" en el lado opuesto de las sondas operativas, por lo que tiene que mantener la simetría de diseño en la guía de ondas común. Esto puede proporcionar un alto rendimiento, pero no es tan eficiente en términos de reducción de la huella.

[0084] Las soluciones basadas en solo dos sondas incluyen el uso de un diseño de acoplador desequilibrado para compensar la degradación de XPD o cambiar el ángulo entre las dos sondas, que ya no son ortogonales. La Figura 12A ilustra un ejemplo de un OMT 1200 de dos sondas convencional que es alimentado por un acoplador direccional desequilibrado para compensar la XPD. Aunque esas soluciones son compactas, generalmente dan como resultado un rendimiento de RF comprometido (por ejemplo, una mayor pérdida de retorno que un diseño menos compacto).

[0086] A pesar de los esfuerzos anteriores, es deseable una mejora adicional del rendimiento de RF de OMT u OMJ sin penalización en las dimensiones físicas.

[0088] A continuación, se describirán realizaciones ejemplares de la descripción con referencia a las figuras adjuntas. Elementos idénticos en las figuras pueden indicarse mediante números de referencia idénticos, y su descripción repetida puede omitirse por razones de concisión.

[0090] Todas las soluciones descritas anteriormente implican una guía de ondas común que tiene una sección transversal con una simetría rotacional discreta de al menos orden 4 (por ejemplo, circular, cuadrada, etc.). Esto es para proporcionar un funcionamiento similar para los dos componentes ortogonales del campo eléctrico acoplado, a fin de garantizar el funcionamiento de banda ancha. Un aspecto clave de la presente descripción es introducir cierta asimetría en la forma de al menos una porción de la guía de ondas común.

[0092] En términos generales, la presente descripción propone un componente de guía de ondas de dos sondas para su uso en un transductor ortomodal o unión ortomodal que proporciona una XPD alta gracias a una sección transversal de guía de ondas común parcialmente asimétrica. Este diseño se puede combinar con otras técnicas para mejorar aún más el rendimiento de la cadena de alimentación mientras se mantiene un diseño compacto.

[0094] Una implementación ejemplar de la presente descripción se refiere a un transductor ortomodal de dos sondas que tiene una sección transversal con dos ejes de simetría a 90 grados entre sí, y a aproximadamente 45 grados con respecto a los ejes de referencia definidos por las dos sondas, en donde la forma de la sección transversal es (ligeramente) diferente a lo largo de esos dos ejes de simetría. El transductor ortomodal de dos sondas puede tener una sección transversal elíptica o romboidal, por ejemplo. Alternativamente, puede tener una sección transversal circular achaflanada o cuadrada achaflanada, por ejemplo.

[0096] Otro ejemplo de implementación de la presente descripción se refiere a un transductor ortomodal de dos sondas que tiene una sección transversal circular o cuadrada con crestas a lo largo de un eje a aproximadamente 45 grados con respecto a los ejes de referencia definidos por las dos sondas.

[0098] Las combinaciones de las formas descritas anteriormente también podrían considerarse para algunas aplicaciones específicas, como sería obvio para un experto en la materia.

[0099] En general, la presente descripción se refiere a un componente de guía de ondas, por ejemplo, para su uso en un OMT o una OMJ. El componente de guía de ondas puede ser parte de un sistema de antena, por ejemplo.

[0100] Específicamente, un componente 100 de guía de ondas según realizaciones de la descripción comprende una guía de ondas común con una dirección longitudinal, y dos sondas 40, 45 de acoplamiento. Se entiende que el componente 100 de guía de ondas se refiere a un diseño de dos sondas.

[0102] La guía de ondas común incluye (al menos) una primera porción 10 y una segunda porción 20 con diferentes secciones transversales. Se entiende que la guía de ondas común puede incluir porciones adicionales además de las porciones 10, 20 primera y segunda. La segunda porción 20 de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional doble, o equivalentemente, una simetría rotacional discreta de orden dos. Se entiende que un orden más alto de la simetría rotacional discreta de la (forma de la) sección transversal está dado por dos. En otras palabras, la sección transversal tiene como máximo una simetría rotacional doble, lo que significa una simetría rotacional de orden uno o dos, pero no tiene órdenes más altos (especialmente 2 ■ n) de simetría rotacional. Por consiguiente, el grupo de simetría de la sección transversal es como máximo C<2>(por ejemplo, C<1>o C<2>) y la sección transversal es invariante en rotaciones de 180° o 360°, pero no en rotaciones de menos de 180°, tal como 90°. En algunas implementaciones, la segunda porción de la guía de ondas común también puede tener una simetría rotacional discreta de orden inferior a dos, es decir, la segunda porción de la guía de ondas común puede tener una simetría rotacional simple. Sin embargo, sin limitación prevista, se pueden mostrar ejemplos para segundas porciones de la guía de ondas común con una simetría rotacional discreta de orden dos. Una sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común se muestra esquemáticamente en la Figura 1. Como se puede observar a partir de esta figura, la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común tiene dos ejes 60, 65 de simetría ortogonal. Las extensiones (longitudes) de la sección transversal a lo largo de los dos ejes 60, 65 de simetría ortogonal pueden ser diferentes entre sí.

[0104] Cada una de las dos sondas 40, 45 de acoplamiento está dispuesta ortogonalmente a la dirección longitudinal de la guía de ondas común, ortogonal al plano de representación en la Figura 1. Además, las sondas 40, 45 de acoplamiento están dispuestas para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común, por ejemplo, a través de ranuras de acoplamiento longitudinales. Una primera sonda 40 entre las dos sondas de acoplamiento puede acoplarse al componente 50 Ex del campo electromagnético y una segunda sonda 45 entre las dos sondas de acoplamiento puede acoplarse al componente 55 Ey del campo electromagnético. Los ejes de las dos sondas 40, 45 de acoplamiento pueden ser sustancialmente ortogonales entre sí. Además, las dos sondas 40, 45 de acoplamiento pueden estar dispuestas de tal manera que tengan un plano de simetría común ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común, comúnmente denominado plano E o plano H de las dos sondas de guía de ondas dependiendo de la orientación del campo eléctrico en dichas sondas.

[0106] Los ejes 60, 65 de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común se giran con respecto a los ejes de las sondas 40, 45 de acoplamiento en 45°. En algunas implementaciones, puede haber una ligera inclinación £ desde una orientación donde los dos ejes 60, 65 de simetría ortogonal están girados con respecto a los ejes de las sondas 40, 45 de acoplamiento exactamente 45°. Esta inclinación £ puede ajustarse para optimizar el rendimiento de RF del componente de guía de ondas, como se describirá con más detalle a continuación.

[0108] Como se señaló anteriormente, la extensión de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común a lo largo de sus dos ejes de simetría puede ser diferente entre sí. Por así decirlo, se puede decir que la sección transversal tiene un eje 60 de simetría más largo (el eje de simetría a lo largo del cual la extensión de la sección transversal es más larga) y un eje 65 de simetría más corto (el eje de simetría a lo largo del cual la extensión de la sección transversal es más corta). La guía de ondas común puede estar orientada (en relación con las sondas 40, 45 de acoplamiento) de modo que cualquiera de estos ejes de simetría pase entre (o esté dispuesto entre) las dos sondas 40, 45 de acoplamiento. En este caso, las diferentes orientaciones de la guía de ondas común permiten lograr diferentes objetivos de optimización. Por ejemplo, hacer que el eje 60 de simetría más largo pase entre las dos sondas 40, 45 de acoplamiento permite ajustar la forma transversal y la longitud longitudinal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común para cancelar una componente de polarización no deseado del campo electromagnético (por ejemplo, polarización cruzada) introducida por el diseño de dos sondas de la componente de guía de ondas. Por otro lado, hacer que el eje 65 de simetría más corto pase entre las dos sondas 40, 45 de acoplamiento permite ajustar la forma transversal y la longitud longitudinal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común para cancelar un acoplamiento de sonda a sonda del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de guía de ondas. Sin limitación pretendida, el ejemplo de la Figura 1 muestra un caso donde el eje 60 de simetría más largo pasa entre las dos sondas 40, 45 de acoplamiento.

[0110] La primera porción 10 de la guía de ondas común puede ser una guía de ondas convencional para el funcionamiento de doble polarización, por ejemplo. Como tal, la primera porción 10 de la guía de ondas común puede tener una sección transversal con una simetría rotacional de orden 4 o un múltiplo de 4. Esto implica que la sección transversal de la primera porción 10 de la guía de ondas común tiene cuatro ejes de simetría que se cruzan entre sí en el centro de la sección transversal y que están separados angularmente a 45 grados entre sí. En algunas implementaciones, la sección transversal de la primera porción 10 de la guía de ondas común puede tener forma circular o cuadrada.

[0112] Ejemplos no limitativos de la forma de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común se ilustran esquemáticamente en las Figuras 2A a 2D. La Figura 2A muestra el ejemplo de una sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común que tiene la forma de una elipse y la Figura 2B muestra el ejemplo de una sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común que tiene la forma de un rombo (no cuadrado). La asimetría de la forma de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común también se puede lograr achaflanando o ranurando formas simétricas en ambos lados de un eje (de simetría). En el ejemplo de la Figura 2C, la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común tiene la forma de un cuadrado que está biselado en ambos lados en un eje (de simetría). Como una modificación de la misma, la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común puede tener la forma de un rombo (no cuadrado) que está biselado en ambos lados en un eje (simetría). En el ejemplo de la Figura 2D, la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común tiene la forma de un círculo con protuberancias (por ejemplo, crestas) hacia el centro de la forma de la sección transversal en ambos lados en un eje (de simetría). Además de los ejemplos anteriores, la asimetría de la forma de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común también se puede lograr añadiendo protuberancias orientadas hacia afuera a formas simétricas en ambos lados de un eje (de simetría). En algunos de estos ejemplos, la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común puede tener la forma de un círculo con protuberancias en ambos lados en un eje (de simetría), o de un cuadrado con protuberancias en ambos lados en un eje (de simetría). Se pueden obtener formas adicionales de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común proporcionando una combinación de chaflanes/ranuras y salientes/crestas a formas tales como elipses, círculos, cuadrados y rombos (con chaflanes/ranuras en ambos lados en un eje y/o protuberancias/crestas en ambos lados en otro eje). En algunos de estos ejemplos, las protuberancias pueden estar orientadas hacia afuera. También se pueden obtener formas adicionales de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común aplicando chaflanes/ranuras o protuberancias/crestas en ambos ejes de simetría, con dimensiones idénticas para los chaflanes o crestas en ambos lados en un eje, pero dimensiones diferentes con respecto a los chaflanes o crestas en el otro eje. Todas las formas de la sección transversal de la segunda porción 20 mencionadas anteriormente tienen exactamente una simetría rotacional doble. Otras formas de la sección transversal de la segunda porción 20 pueden incluir formas similares a las anteriores pero sin una simetría rotacional doble, es decir, sin simetría rotacional (también denominada simetría rotacional simple). Por ejemplo, la sección transversal de la segunda porción 20 del componente de guía de ondas puede tener una forma cuadrada con un chaflán en un lado solo en un eje de simetría o una forma circular con una protuberancia en un lado solo en un eje de simetría.

[0114] La selección y el dimensionamiento de la forma de la sección transversal de la segunda porción 20 pueden guiarse por restricciones de integración con otros componentes que tienen su respectiva sección transversal de guía de ondas y características eléctricas asociadas. En particular, la sección transversal puede seleccionarse para minimizar el desajuste de impedancia entre los diferentes componentes constituyentes (por ejemplo, antena de bocina, polarizador de tabique, etc.) de un dispositivo de guía de ondas.

[0116] Las sondas de acoplamiento pueden disponerse en cualquiera de las porciones 10, 20 primera y segunda de la guía de ondas común, o en una porción de unión de las porciones 10, 20 primera y segunda de la guía de ondas común. Por ejemplo, el plano de simetría común de las dos sondas 40, 45 de acoplamiento (que es ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común) puede intersecar la guía de ondas común en la primera porción o la segunda porción o en la intersección entre la primera y la segunda porción. En algunas implementaciones, las sondas de acoplamiento pueden estar dispuestas en cualquier otra porción de la guía de ondas común cerca o cerca de la segunda porción 20 de la guía de ondas común. Las secciones transversales de la guía de ondas como se describió anteriormente sostienen dos modos fundamentales ortogonales con los componentes principales del campo eléctrico alineados con los ejes de simetría y que tienen propiedades de propagación ligeramente diferentes como resultado de la asimetría de la sección transversal. Mediante un desequilibrio adecuado, que puede caracterizarse por la relación de aspecto de la sección transversal y la longitud longitudinal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común, es posible introducir un componente de polarización cruzada que cancele el acoplamiento de polarización cruzada o el acoplamiento de sonda a sonda resultante del diseño de dos sondas.

[0118] En particular, para el eje 60 de simetría más largo de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común que pasa entre las dos sondas 40,45 de acoplamiento, se puede elegir una relación de aspecto de las (longitudes de los) dos ejes 60, 65 de simetría ortogonales de la segunda porción 20 de la guía de ondas común y una longitud longitudinal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común (por ejemplo, sintonizada) de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducidos por la segunda porción de la guía de ondas común (sustancialmente) cancele un componente de polarización no deseado del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas. En este caso, la presencia de los componentes de polarización ortogonal no deseados puede denominarse como polarización cruzada.

[0120] Como otro caso de uso, para el eje 65 de simetría más corto de la sección transversal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común que pasa entre las dos sondas 40, 45 de acoplamiento, se puede elegir una relación de aspecto de los (longitudes de los) dos ejes 60, 65 de simetría ortogonales de la segunda porción 20 de la guía de ondas común y una longitud longitudinal de la segunda porción 20 de la guía de ondas común (por ejemplo, sintonizada) de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducidos por la segunda porción de la guía de ondas común (sustancialmente) cancele un acoplamiento de sonda a sonda del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas.

[0122] Si bien estas descripciones se refieren a un uso simplificado del componente de guía de ondas descrito donde se ajusta una propiedad específica a la vez, se pueden obtener mejoras adicionales combinando características adicionales con el componente de guía de ondas. Por ejemplo, el componente 100 de guía de ondas puede tener más de una porción de guía de ondas común con características dimensionales similares a las de la segunda porción 20. Como ejemplo, el componente de guía de ondas puede tener la segunda porción 20 de la guía de ondas común ubicada en el área de acoplamiento y que tiene el eje 65 de simetría más corto de la sección transversal que pasa entre las dos sondas 40, 45 y una tercera porción a una distancia del área de acoplamiento y que tiene el eje 60 de simetría más largo de la sección transversal que pasa entre las dos sondas 40, 45. Dichas configuraciones pueden proporcionar simultáneamente una mejora en XPD y una reducción en el acoplamiento de sonda a sonda. Son posibles otras combinaciones que serían obvias para un experto en la materia.

[0124] De manera interesante, el esquema anterior para mejorar las propiedades de RF sin comprometer las dimensiones propuestas por la presente descripción es complementario a enfoques alternativos. Por ejemplo, el esquema propuesto se puede combinar con un acoplador desequilibrado o dos sondas no ortogonales. Se espera que esto proporcione una mejora adicional del rendimiento y, en particular, extienda el ancho de banda operativo con una XPD alta (o una relación axial baja en el caso de la operación de polarización circular) y una menor pérdida de retorno, que está directamente relacionada con el acoplamiento de sonda a sonda. Además, el esquema propuesto también es compatible con la operación dual lineal y dual circular, así como con la operación dual de banda y multibanda, extendiendo su posible uso.

[0126] Dado que el diseño del componente de guía de ondas propuesto se basa en la tecnología de guía de ondas convencional, se espera que su implementación sea sencilla. El componente de guía de ondas resultante (por ejemplo, OMT u OMJ) puede fabricarse utilizando técnicas de fabricación convencionales, así como técnicas de fabricación alternativas, tales como fabricación por capas aditivas, por ejemplo.

[0128] En resumen, el componente de guía de ondas propuesto presenta un diseño de dos sondas, que permite una reducción del tamaño del componente (y, por lo tanto, de un OMT u OMJ comprendiendo el componente de guía de ondas). Por otro lado, el deterioro del rendimiento de RF que de otro modo resultaría del diseño de dos sondas se evita al proporcionar una guía de ondas común con una porción asimétrica (es decir, la segunda porción de la guía de ondas común). Mediante la elección adecuada de la forma y las dimensiones de la porción asimétrica, la polarización cruzada no deseada y/o el acoplamiento de sonda a sonda pueden reducirse o incluso cancelarse.

[0130] A continuación se describirán los resultados técnicos del diseño del componente de guía de ondas propuesto por la presente descripción.

[0132] El diseño del componente de guía de ondas propuesto se ha validado utilizando un modelo simplificado del Procedimiento de Elementos Finitos (Finite Element Method, FEM) de un componente de guía de ondas según realizaciones de la descripción que actúan como un OMT. Esto es suficiente para demostrar el principio de funcionamiento. Se espera que se puedan lograr mejoras adicionales del rendimiento de RF por la adición de secciones adecuadas de filtrado y coincidencia.

[0134] En primer lugar, se evaluó el funcionamiento del OMT solo. En la Figura 3A se ilustra el modelo FEM correspondiente del OMT 300. El OMT 300 incluye una guía de ondas común con una primera porción 10 y una segunda porción 20. Las sondas 40, 45 de acoplamiento están dispuestas en la segunda porción 20. La segunda porción 20 tiene una sección transversal asimétrica, como se describió anteriormente. Se compararon varias formas de sección transversal y se demostró que tenían un rendimiento de RF muy similar. Los resultados numéricos se informan en las Figuras 3B a 3D, que también muestran el diseño de referencia de dos sondas sin compensación para la comparación, con el fin de resaltar la mejora lograda con el diseño propuesto. De estas, la Figura 3B muestra la relación axial, la Figura 3C muestra el acoplamiento de la sonda y la Figura 3D muestra la coincidencia de la sonda. La relación axial se calcula suponiendo que las dos sondas son alimentadas por un acoplador híbrido ideal. Los resultados obtenidos para la relación axial demuestran que el diseño propuesto puede proporcionar una cancelación perfecta de la polarización cruzada para una frecuencia determinada, aquí seleccionada como la frecuencia central sobre el enlace descendente de la banda Ka. Además, estos resultados confirman que el diseño propuesto es genérico con respecto a la forma de la sección transversal de la porción asimétrica de la guía de ondas común, y que la forma de la sección transversal se puede ajustar para que coincida con la sección transversal de los otros componentes conectados al OMT (por ejemplo, antena de bocina, polarizador de tabique, etc.). En cuanto al acoplamiento de la sonda y la coincidencia de la sonda, se observa que no se realizó ningún esfuerzo particular para hacer coincidir los diversos puertos del OMT. El propósito de mostrar estos resultados es principalmente indicar que el diseño propuesto no afecta significativamente el acoplamiento de la sonda y la coincidencia de la sonda en comparación con los diseños de referencia. Luego se anticipa que se puede lograr una buena coincidencia implementando técnicas de coincidencia bien conocidas. También se observa a partir de la Figura 3C que el acoplamiento de la sonda se vuelve menos dependiente de la frecuencia, ya que los valores obtenidos son bastante estables en el intervalo de frecuencia analizado. Se espera que esto facilite la cancelación del acoplamiento de sonda a sonda en un amplio intervalo de operación si se especifica para una aplicación determinada.

[0136] Como segunda etapa, se evaluó el funcionamiento del componente de guía de ondas propuesto cuando se usó como OMJ. El principal punto de interés en este caso es el impacto de la modificación propuesta a la guía de ondas común en el rendimiento de la banda de frecuencia más alta. Una OMJ que utiliza el diseño propuesto se combinó con una antena de bocina compacta (30 mm de diámetro de apertura) para evaluar el rendimiento directamente en radiación. El modelo FEM correspondiente de la OMJ 400 se ilustra en la Figura 4A, donde la guía de ondas común (comprendiendo la primera y segunda porciones 10, 20) se acopla a una bocina 30 compacta. La guía de ondas común tiene una tercera porción 25, con una sección transversal reducida que funciona como un filtro (por debajo de la frecuencia de corte) para la frecuencia del campo eléctrico acoplado por las dos sondas 40, 45. La Figura 4B y la Figura 4C ilustran patrones de radiación para el funcionamiento dual circular, a frecuencias de f = 18,75 GHz y f = 28,75 GHz, respectivamente, que corresponden a las frecuencias centrales de las dos bandas operativas. La frecuencia más baja corresponde al campo eléctrico acoplado por las dos sondas e irradiado por la bocina, mientras que la frecuencia más alta corresponde al campo eléctrico capturado por la bocina y dirigido a la tercera porción 25 de la guía de ondas común. Las dos frecuencias corresponden respectivamente a las frecuencias centrales de las bandas de frecuencia de enlace descendente y de enlace ascendente asignadas en la banda K/Ka para los servicios satelitales de banda ancha. La Figura 5A y la Figura 5B ilustran patrones de radiación para el funcionamiento dual lineal, a frecuencias de f = 18,75 GHz y f = 28,75 GHz, respectivamente. La mejora de la polarización cruzada en el eje (que se debe principalmente a la OMJ en lugar de a la bocina en sí misma debido a consideraciones de simetría) es claramente visible en los modos de operación de polarización lineal y circular (mejora de aproximadamente 20 dB en XPD). En el caso de la polarización circular, se considera un acoplador híbrido ideal para el análisis. Curiosamente, no se observa degradación del rendimiento en la banda de frecuencia más alta. El rendimiento de XPD no ha cambiado (caso lineal) o ha mejorado ligeramente (caso circular). El impacto en los parámetros S es muy similar a lo que se observó en el caso del OMT de banda única. Estos resultados confirman el alto potencial del componente de guía de ondas propuesto para el diseño de cadenas de alimentación de doble polarización y doble banda compactas a bordo de satélites de comunicación.

[0138] Un parámetro interesante es el ángulo entre los ejes de referencia definidos por las sondas y los ejes de simetría de la sección transversal de la segunda porción (asimétrica) de la guía de ondas común. Como se mencionó anteriormente, el caso nominal corresponde a un ángulo de 45 grados. Esto proporciona una operación equivalente para los dos puertos, por lo tanto, un rendimiento similar para las dos polarizaciones ortogonales, tanto en operación dual lineal como dual circular. Para algunas aplicaciones (por ejemplo, configuración de antena de alimentación por haz única), puede haber cierto interés en optimizar el rendimiento en una banda de subfrecuencia para la reutilización de frecuencia. Al modificar el ángulo entre los ejes de referencia ajustando el ángulo £ como se muestra en la Figura 1, se puede ajustar el centro del ancho de banda de la relación axial. Debido a consideraciones de simetría, aumentar la frecuencia de relación axial óptima para un puerto la reducirá para el otro puerto. Por lo tanto, se puede encontrar un óptimo con polarización ortogonal en las dos bandas de subfrecuencia ajustando el ángulo £. La Figura 6 muestra el impacto del parámetro de ángulo £ en la relación axial.

[0140] Además, se evaluó el rendimiento de RF del componente de guía de ondas propuesto cuando se usó como un OMT optimizado que incluye secciones de coincidencia convencionales. En la Figura 7A se ilustra el modelo FEM correspondiente del OMT 700. En este ejemplo, la segunda porción (asimétrica) de la guía de ondas común tiene forma transversal elíptica. La Figura 7B muestra la relación axial para el OMT, la Figura 7C muestra el acoplamiento de la sonda y la Figura 7D muestra la coincidencia de la sonda.

[0142] Si bien los modelos FEM proporcionan cierta cuantificación de las propiedades de RF alcanzables con el componente propuesto, proporcionan una visión limitada. Se describe un ejemplo específi características clave del componente propuesto. La sección transversal utilizada en este ejemplo no es óptima, ya que será evidente que proporciona un menor rendimiento de RF en comparación con las secciones transversales discutidas anteriormente, pero facilita la descripción del principio de funcionamiento. Este ejemplo supone, para la segunda porción 20 de la guía de ondas común, una guía de ondas rectangular con sus ejes (u, v) girados 45 grados con respecto a los ejes (x, y) de las sondas. En la Figura 8 se ilustra esquemáticamente un ejemplo de dicha guía de ondas 800 rectangular.

[0143] Las dimensiones de la sección transversal de la guía de ondas en el área OMT son a y b a lo largo de los ejes u y v, respectivamente. El OMT está conectado a una guía de ondas cuadrada con una dimensión lateral de sección transversal establecida en a. El puerto de guía de ondas común está etiquetado como puerto 3 (véase, por ejemplo, la Figura 9A), mientras que el puerto 1 y el puerto 2 corresponden a los puertos de polarización vertical y horizontal, respectivamente.

[0144] Esta configuración permite definir analíticamente los modos en la sección de guía de ondas común. El principal interés está en los modos TE (modos eléctricos transversales, es decir, modos con una componente de campo longitudinal igual a 0). El campo eléctrico transversal de los modos TEmn se puede expresar analíticamente por sus componentes en (u, v) de la siguiente manera

[0147]

[0150] donde m y n son números enteros que definen modos posibles y que corresponden al número de variaciones de medio ciclo del campo en las direcciones u y v respectivamente, y kz es el número de ondas a lo largo de la dirección de propagación en la guía de ondas común (por ejemplo, el eje z en el presente ejemplo).

[0151] El número de ondas se puede definir como

[0154]

[0157] donde

es el número de ondas en el espacio libre, que puede expresarse como función de la frecuencia f y la velocidad de la luz c o como función de la longitud de onda A, y kc es el número de ondas de corte, que puede expresarse como

[0160]

[0162] El funcionamiento del componente de guía de ondas propuesto se basa en los dos modos fundamentales de la guía de ondas común, los modos TE<10>y TE<01>. Sus respectivos números de onda se pueden expresar como

[0165]

[0167] Usando la ecuación (1), los campos eléctricos de los dos modos fundamentales se pueden expresar como

[0168]

[0170] Al ajustar la relación de aspecto e = a/b de la sección de guía de ondas rectangular, su ubicación con respecto a las sondas y/o su longitud longitudinal, se puede ajustar de manera efectiva la diferencia de amplitud y fase entre los dos modos fundamentales.

[0171] Para la parte de la sección de guía de ondas rectangular fuera del área de sondeo, la ecuación (5) indica que una relación de aspecto e > 1 introducirá un retardo de fase en el componente de campo polarizado en v en comparación con el componente de campo polarizado en u como kz<10>> kz<01>.

[0172] Lo ideal sería obtener un campo eléctrico polarizado verticalmente (eje y), respectivamente polarizado horizontalmente (eje x), cuando se excita el puerto 1, respectivamente el puerto 2. Pero el OMT de dos sondas de referencia con una sección transversal de guía de ondas común simétrica (por ejemplo, sección transversal cuadrada en el presente ejemplo), introduce un nivel de polarización cruzada debido a la asimetría en el sondeo de guía de ondas. Como se ilustra en las Figuras 9A a 9C, basado en un análisis de un modelo simple que incluye solo la parte de OMT. La Figura 9A ilustra esquemáticamente la parte 900 de OMT que se utiliza para el análisis, que muestra también el componente Ex 50 de campo polarizado en x y el componente Ey 55 de campo polarizado en y dentro de la guía de ondas 5 común. La Figura 9B ilustra el nivel 910 de energía del componente de campo polarizado en x y el nivel 920 de energía del componente de campo polarizado en y obtenido al alimentar en el puerto 1 para un diseño sintonizado para operar alrededor de 20 GHz. La Figura 9C ilustra la diferencia 930 de fase entre las componentes de campo polarizadas en x y polarizadas en y. Como se puede observar a partir de estos diagramas, el componente de campo no deseado está aproximadamente 15 dB por debajo del componente de campo deseado a la frecuencia de diseño, con un retardo de fase de aproximadamente 90 grados. A modo de comparación, un OMT de referencia similar con una guía de ondas común circular tiene un componente de campo no deseado de alrededor de 18 dB por debajo del componente de campo deseado. Los componentes de campo no deseados se ilustran esquemáticamente en la Figura 9D, que muestra los componentes de campo eléctrico en el OMT 900 de dos sondas.

[0173] Se pueden expresar los campos eléctricos obtenidos al alimentar el puerto 1 y el puerto 2 de la siguiente manera

[0176]

[0179] donde Ex, Ey son los componentes de campo deseados y óx, óy son los componentes de campo no deseados. Los campos eléctricos correspondientes tienen una polarización elíptica con el eje mayor de la elipse aproximadamente alineado con el componente de campo deseado.

[0180] Presentamos el sistema de coordenadas (u, v) con las siguientes ecuaciones

[0183]

[0185] se pueden expresar los campos eléctricos como

[0188]

[0190] Utilizando ahora el retardo de fase O > 0 introducido en el componente de campo polarizado en v por el concepto OMT propuesto, se obtienen las siguientes expresiones de campo en el puerto 3 cuando se excitan el puerto 1 y el puerto 2

[0193]

[0196] Al recuperar las descomposiciones de este campo en el sistema de coordenadas (x, y), se obtienen las siguientes expresiones

[0199]

[0202] Por lo tanto, los campos eléctricos en el puerto 3 se polarizarán linealmente si se cumplen las siguientes condiciones

[0205]

[0208] Esto conduce a la siguiente condición

[0211]

[0214] Debido a la simetría OMT a lo largo del eje u, las relaciones

y son iguales, por lo tanto, la condición (12) se puede cumplir simultáneamente para los dos puertos. Curiosamente, esas relaciones también son pequeñas como Ex >> óy y Ey >> óx para la mayoría de las secciones transversales de la guía de ondas de interés. En consecuencia, se requiere un pequeño retardo de fase para corregir la polarización cruzada introducida por el OMT de dos sondas, lo que permite mantener el diseño muy compacto. Para los diseños de OMT sin simetría a lo largo del eje u, por ejemplo, cuando se introduce el ángulo £ para una mayor optimización, la condición (12) se puede cumplir para los dos puertos pero a diferentes frecuencias, como se evidencia con los resultados informados en la Figura 6.

[0216] En el caso de la guía de ondas rectangular, el retardo de fase puede expresarse de la siguiente manera

[0219]

[0222] donde d es la longitud longitudinal de la porción asimétrica de la guía de ondas común. Usando la aproximación tan a ~ a para ángulos pequeños, se puede escribir la siguiente condición en el caso de la guía de ondas rectangular

[0225]

[0228] A partir de esta ecuación, se puede ver que es posible encontrar una buena compensación entre la relación de aspecto y la longitud longitudinal de la sección de guía de ondas asimétrica requerida para lograr la cancelación de polarización cruzada deseada. También es importante tener en cuenta que la ecuación (14) depende de la frecuencia, ya que el número de ondas del espacio libre k está presente en esta igualdad. En general, la relación del campo eléctrico no deseado respecto al campo eléctrico deseado

también depende de la frecuencia, como se demuestra en la Figura 9B. Como consecuencia, la condición solo se puede cumplir a una frecuencia determinada. El compromiso entre la relación de aspecto y la longitud longitudinal de la porción asimétrica de la guía de ondas común también puede tener esto en cuenta para aplicaciones que requieren un gran ancho de banda fraccional. El comportamiento dispersivo del componente de la guía de ondas se puede minimizar mediante el uso de valores de relación de aspecto más cercanos a 1, lo que resulta en diseños de OMT ligeramente más largos.

[0230] Más generalmente, cualquier forma de sección transversal que permita introducir un retardo de fase en el componente de campo polarizado en v en comparación con el componente de campo polarizado en u puede proporcionar el mismo efecto de corrección de polarización cruzada. En este caso, se puede usar un solucionador electromagnético numérico para optimizar la forma de la sección transversal.

[0232] Una vez que se corrigen los campos polarizados linealmente, se pueden generar campos polarizados circularmente alimentando simultáneamente el puerto 1 y el puerto 2 con la misma amplitud y un desplazamiento de fase de ±90° para lograr campos eléctricos polarizados circularmente a la izquierda y a la derecha.

[0234] Otro hallazgo interesante que proviene de ese análisis es el siguiente. Debido a que el retardo de fase introducido por la sección de guía de ondas asimétrica es bastante pequeño, se puede usar ese componente como una OMJ sin afectar significativamente la banda de frecuencia que no es extraída o excitada por las sondas, lo que permite el uso de este componente en sistemas de alimentación de banda doble y múltiple. Si es necesario, también se podrían ajustar los OMT y/o las OMJ en esas otras frecuencias para tener en cuenta el pequeño retardo de fase introducido por la porción asimétrica de la guía de ondas común y para mejorar aún más el rendimiento en esas frecuencias.

[0236] Los resultados de la simulación para la sección transversal considerada obtenida con un modelo FEM se describen a continuación.

[0238] La Figura 10A muestra un ejemplo de un componente 1000 de guía de ondas donde las sondas 40, 45 de acoplamiento están dispuestas en la primera porción 10 de la guía de ondas común y, por lo tanto, se retiran de la segunda porción 20 (asimétrica).

[0240] Para el análisis de este componente 1000 de guía de ondas, fijamos la longitud d longitudinal y variamos la relación de aspecto e de la sección de guía de ondas asimétrica ubicada justo encima de la sección de sondeo para identificar cuándo se cumple la condición (14). Se podría hacer un estudio similar fijando e y variando d. Los resultados de la simulación que se muestran en la Figura 10B ilustran el impacto de la relación e de aspecto en los componentes polarizados linealmente cuando se alimenta el puerto 1. En este caso, el gráfico 1010a se refiere al componente de campo polarizado en x para la relación e = 1 de aspecto. Los gráficos 1010b, 1010c, 1010d y 1010e se refieren a relaciones e = 1,05, e = 1,1, e = 1,15 y e = 1,2 de aspecto, respectivamente. El gráfico 1020 se refiere al componente de campo polarizado y. Efectivamente, el componente de campo polarizado y para todos los valores de relación de aspecto enumerados anteriormente se informa en la Figura 10B, pero las variaciones no son visibles con la escala de ordenadas seleccionada y todos los gráficos se superponen con el gráfico 1020. Como se puede observar, el valor e = 1,1 de la relación de aspecto proporciona el nivel de energía del componente de campo no deseado más bajo a 20 GHz.

[0242] La Figura 10C muestra los resultados de la simulación para la relación axial de un campo eléctrico polarizado circularmente, suponiendo que el puerto 1 y el puerto 2 se alimentan simultáneamente con la misma amplitud y un desplazamiento de fase de 90°. Los gráficos 1030a, 1030b, 1030c, 1030d y 1030e se refieren a relaciones e = 1, e = 1,05, e = 1,1, e = 1,15 y e = 1,2 de aspecto, respectivamente. Como se puede observar, el valor de la relación de aspecto e = 1,1 proporciona el ajuste requerido a 20 GHz. Debido a la simetría del OMT a lo largo del eje u, las dos sondas proporcionarán el mismo rendimiento, pero con una polarización circular invertida cuando son alimentadas por un acoplador híbrido.

[0244] Si bien la pérdida de retorno en las sondas no se ve afectada por la sección de guía de ondas asimétrica, el acoplamiento de sonda a sonda puede variar de manera bastante significativa y es impulsado principalmente por la distancia entre la sección de sondeo (es decir, la porción de la guía de ondas común donde están dispuestas las sondas de acoplamiento) y la sección de guía de ondas asimétrica (es decir, la segunda porción). La Figura 10D ilustra cómo el acoplamiento de sonda a sonda varía con la distancia h entre la sección asimétrica y la sección de sondeo para una relación e = 1,1 de aspecto, correspondiente al valor óptimo de la relación de aspecto identificada anteriormente. Los gráficos 1040a, 1040b, 10400c y 1040d se refieren a distancias h = 1, h = 2, h = 3 y h = 4, respectivamente, donde las distancias h se expresan en milímetros. Como se puede ver en ese diagrama, el acoplamiento de sonda a sonda se puede mejorar en comparación con el rendimiento de OMT simétrico convencional (curva discontinua). Por otro lado, se encuentra que la distancia h tiene un impacto bastante limitado en la discriminación de polarización cruzada, lo que permite una mejora simultánea del acoplamiento sonda a sonda y de la XPD.

[0246] En el caso de que la sección asimétrica coincida con la sección de sondeo (es decir, donde las sondas de acoplamiento están dispuestas en la segunda porción de la guía de ondas), la operación se modifica ligeramente. La Figura 11A muestra un ejemplo de dicho componente 1100 de guía de ondas donde las sondas 40, 45 de acoplamiento están dispuestas en la segunda porción 20 (asimétrica) de la guía de ondas común. Esta configuración puede ser de interés para diseños que requieren reducir la longitud total de la cadena de alimentación, por ejemplo.

[0248] En esta configuración, la sección asimétrica ajusta principalmente el equilibrio de amplitud entre los dos modos fundamentales con un impacto directo en el acoplamiento puerto a puerto. Los resultados de la simulación para el caso de la operación de polarización lineal (solo puerto 1) se muestran en la Figura 11B, y los resultados de la simulación para el caso de la operación de polarización circular (puerto 1 y puerto 2 simultáneamente con igual amplitud y desplazamiento de fase de 90 grados) se muestran en la Figura 11C (relación axial) y la Figura 11D (acoplamiento puerto a puerto). Como se puede ver a partir de estos diagramas, el acoplamiento puerto a puerto se degrada a medida que mejora la relación axial. Para aplicaciones que requieren una operación de polarización única, esto puede ser aceptable y se puede cargar el puerto no utilizado. Sin embargo, para aplicaciones que requieren una operación de doble polarización o polarización circular, el acoplamiento de puerto a puerto puede degradar el rendimiento general de la alimentación, como la pérdida de retorno en los puertos de la sonda. Curiosamente, se observa que se puede usar una relación e < 1 de aspecto para reducir el acoplamiento puerto a puerto, pero podría resultar en un mayor nivel de polarización cruzada.

[0250] Basándose en lo anterior, se encuentra que el diseño de OMT asimétrico con acoplamiento de sonda a sonda mejorado se puede combinar con un acoplador desequilibrado para recuperar el rendimiento de discriminación de polarización cruzada y mejorar el rendimiento de alimentación general. A continuación, se describe una evaluación preliminar de la OMT asimétrica propuesta con un acoplador desequilibrado. La banda de frecuencia analizada corresponde a parte del espectro de banda K (17,3 - 20,2 GHz) asignado a los servicios satelitales de banda ancha. La Figura 12A muestra, como caso de referencia, un OMT 1210 con una guía de ondas común cuadrada y un acoplador desequilibrado para recuperar la degradación de la relación axial que proviene de la excitación de dos sondas. Esta configuración se compara con el OMT 1220 asimétrico (biselado) que se muestra en la Figura 12B combinado con su respectivo acoplador optimizado. Los resultados de la simulación, con y sin los respectivos acopladores desequilibrados, relacionados con la relación axial, la pérdida de retorno y el acoplamiento puerto a puerto se ilustran respectivamente en la Figura 12C a la Figura 12E.

[0252] A nivel de OMT, es evidente que el OMT asimétrico propuesto mejora el acoplamiento de sonda a sonda (alrededor de -20 dB en lugar de -16 dB), a expensas de una relación axial degradada (alrededor de 4 dB en lugar de 2,5 dB), mientras que los valores de pérdida de retorno son bastante similares para las dos soluciones. El acoplamiento de sonda a sonda del OMT de referencia conduce a un rendimiento de pérdida de retorno degradado cuando se combina con el acoplador. Esto se debe a que la combinación de dos acopladores direccionales es equivalente a un acoplador o cruce de 0 dB y el acoplamiento de campo eléctrico de sonda a sonda pasa dos veces a través del acoplador direccional. El OMT asimétrico propuesto combinado con el acoplador desequilibrado adecuado tiene una pérdida de retorno superior a 20 dB en un intervalo de frecuencias muy amplio, mientras que el diseño de referencia proporciona un rendimiento en el peor de los casos en el intervalo de 14 dB. Se podría lograr una mejora adicional sobre el OMT de referencia refinando el diseño y debe tenerse en cuenta que el acoplamiento puerto a puerto del OMT de referencia limitará la pérdida de retorno alcanzable cuando se combine con un acoplador.

[0254] Por la misma razón que la anterior, la pérdida de retorno a nivel de OMT impulsa el acoplamiento puerto a puerto del OMT combinado con el acoplador desequilibrado. Por lo tanto, ambas soluciones OMT tienen un buen acoplamiento puerto a puerto cuando se combinan con el acoplador desequilibrado adecuado (mejor que -20 dB).

[0256] Curiosamente, el OMT asimétrico no cambia el desplazamiento de fase entre el componente de campo deseado (Eco) y el componente de campo no deseado (Ecx). Por lo tanto, se puede reescribir la ecuación (6) de la siguiente manera

[0259]

[0262] Mientras que para un OMT convencional, los valores de Ecx están típicamente en el intervalo de -20 dB a -17 dB, sube hasta aproximadamente -13 dB para el OMT cuadrado achaflanado y podría variar entre -15 y -10 dB para otras formas de sección transversal asimétricas.

[0263] Para un análisis de los campos eléctricos del diseño OMT con el acoplador, se utiliza la siguiente representación matricial para un acoplador direccional ideal, donde el parámetro 0 permite ajustar el desequilibrio entre los puertos de salida

[0266]

[0268] La representación de la matriz asume la siguiente definición de puerto:

[0269] • El puerto 1 y el puerto 4 son los puertos de entrada

[0270] • El puerto 2 y el puerto 3 son los puertos de salida

[0271] • El puerto 2 es el puerto directo para el puerto 1 y el puerto acoplado para el puerto 4

[0272] • El puerto 3 es el puerto directo para el puerto 4 y el puerto acoplado para el puerto 1.

[0273] El campo eléctrico asociado con esta definición de puerto para el diseño de OMT se representa esquemáticamente en la Figura 12F.

[0274] La combinación del acoplador y el OMT asimétrico proporciona los siguientes campos

[0276]

[0279] Puede observarse que la polarización circular se logra cuando se cumple la siguiente condición

[0282]

[0284] Por lo tanto, el parámetro 0 es una solución de la siguiente ecuación

[0287]

[0290] Se puede observar que tan 0 < 1. Por lo tanto, 0 < 45°, lo que significa que el acoplador desequilibrado siempre tiene que enviar más energía al puerto acoplado que al puerto directo.

[0291] Con la ecuación (19), se puede evaluar el desequilibrio de energía requerido para diseñar un acoplador adecuado para un diseño de OMT dado conociendo el nivel del componente Ecx de campo no deseado introducido por el diseño de dos sondas. Para ilustrar, para el cuadrado de referencia OMT presentado anteriormente, Ecx es de alrededor de -17 dB a 19 GHz. Esto corresponde a un acoplador con -4,4 dB al puerto directo y -1,9 dB al puerto acoplado. Para el OMT asimétrico presentado anteriormente, Ecx es de alrededor de -13 dB a 19 GHz. Esto corresponde a un acoplador desequilibrado con -5,5 dB al puerto directo y -1,4 dB al puerto acoplado. Por supuesto, esos valores proporcionan solo un punto de partida que debe optimizarse aún más a medida que el nivel del componente de campo no deseado, así como los niveles de energía del acoplador direccional desequilibrado varían con la frecuencia. Por lo tanto, se debe encontrar un compromiso para lograr un buen rendimiento en una banda de frecuencia amplia.

[0292] Para alimentaciones de polarización lineal, se puede aplicar un enfoque similar alimentando el OMT asimétrico con un acoplador direccional desequilibrado de 180°.

[0293] Otros diseños posibles para porciones de guía de ondas según realizaciones de la descripción incluyen OMT con una sección de guía de ondas común asimétrica que se extiende parcialmente sobre la sección de sondeo y fuera de la sección de sondeo.

[0294] Además, todos los diseños discutidos tenían una pared de cortocircuito que cerraba la sección de sondeo por un lado, opuesta al lado que se conectaba típicamente a otros componentes de la guía de ondas, como una antena de bocina. En algunas implementaciones, esta pared de cortocircuito puede desplazarse y la sección de guía de ondas común asimétrica también puede extenderse en esa dirección.

[0296] Otra opción para las porciones de guía de ondas según realizaciones de la descripción es combinar dos secciones de guía de ondas comunes asimétricas con diferentes relaciones de aspecto. En este caso, una sección puede tener una relación de aspecto menor que otra, mientras que la otra puede tener una relación de aspecto mayor que otra. Se puede considerar que estas combinaciones mejoran el rendimiento general de la alimentación al reducir el acoplamiento de sonda a sonda y aumentar la discriminación de polarización cruzada simultáneamente.

[0298] En particular, la característica común de todas las porciones de guía de ondas según realizaciones de la descripción es tener una porción de guía de ondas común asimétrica en el área de sondeo o en sus proximidades.

[0300] La descripción anterior se refiere a un componente de guía de ondas para su uso en un OMT o una OMJ. Se entiende que la presente descripción se refiere asimismo a dichos OMT y OMJ. Es decir, la presente descripción también se refiere a un OMT comprendiendo el componente de guía de ondas descrito anteriormente. El OMT puede configurarse para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en la banda de frecuencia de operación. Además, la presente descripción también se refiere a una OMJ comprendiendo el componente de guía de ondas descrito anteriormente. La OMJ puede configurarse para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en una de las bandas de frecuencia de operación, sin que los campos electromagnéticos en las bandas restantes pasen a través del componente de guía de ondas sustancialmente afectados.

[0302] Además, la presente descripción también se refiere a un sistema comprendiendo el componente de guía de ondas descrito anteriormente y un acoplador desequilibrado conectado a las sondas de acoplamiento. En este sistema, alimentar simultáneamente las sondas de acoplamiento con una amplitud desequilibrada y un desplazamiento de fase de ±90° puede permitir lograr campos eléctricos polarizados circularmente a izquierda y derecha. Simultáneamente, permite lograr campos eléctricos horizontales y verticales polarizados linealmente con un acoplamiento reducido de sonda a sonda.

[0304] Finalmente, la presente descripción también se refiere a un sistema comprendiendo el componente de guía de ondas descrito anteriormente y filtros conectados a las sondas de acoplamiento.

[0306] Cabe señalar que las características del aparato descrito anteriormente pueden corresponder a características respectivas del procedimiento (por ejemplo, procedimiento de fabricación) que pueden no describirse explícitamente, por razones de concisión, y viceversa. Se considera que la descripción del presente documento se extiende también a dicho procedimiento y viceversa.

[0308] Por lo tanto, aunque se ha descrito anteriormente un componente de guía de ondas según las realizaciones de la invención, la presente descripción se refiere asimismo a un procedimiento de fabricación de dicho componente de guía de ondas. Un ejemplo de dicho procedimiento puede incluir las siguientes etapas: Una etapa de proporcionar una guía de ondas común con una dirección longitudinal, comprendiendo al menos una primera porción y una segunda porción con diferentes secciones transversales, en donde la segunda porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional doble. Y una etapa de proporcionar dos sondas de acoplamiento, en un plano ortogonal a la dirección longitudinal, con las sondas de acoplamiento dispuestas para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común.

[0310] Cabe señalar además que la descripción y los dibujos simplemente ilustran los principios del procedimiento y sistema propuestos. Los expertos en la materia podrán implementar diversas disposiciones que, aunque no se describen o muestran explícitamente en esta invención, incorporan los principios de la invención y están incluidas dentro del alcance. Además, todos los ejemplos y realizaciones descritos en el presente documento están destinados principalmente a fines explicativos para ayudar al lector a comprender los principios del procedimiento y sistema propuestos.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Un componente (100) de guía de ondas para su uso en una unión ortomodal o un transductor ortomodal, comprendiendo el componente de guía de ondas:

una guía de ondas común con una dirección longitudinal, comprendiendo al menos una primera porción (10) y una segunda porción (20) con diferentes secciones transversales; y

dos sondas (40, 45) de acoplamiento, cada una dispuesta ortogonalmente a la dirección longitudinal, en donde las sondas de acoplamiento están dispuestas además para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común;

en donde la segunda porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional como máximo doble; y

en donde las dos sondas de acoplamiento están dispuestas de tal manera que tienen un plano de simetría común ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común.

2. El componente de guía de ondas según la reivindicación 1, en donde la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común tiene dos ejes de simetría ortogonales.

3. El componente de guía de ondas según la reivindicación 1 o 2, en donde la primera porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional de orden 4 o un múltiplo de 4.

4. El componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sección transversal de la primera porción de la guía de ondas común tiene cuatro ejes de simetría que se cruzan entre sí en el centro de la sección transversal y que están espaciados angularmente a 45 grados entre sí.

5. El componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sección transversal de la primera porción de la guía de ondas común tiene forma circular o cuadrada y la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común tiene la forma de cualquiera de una elipse, un rombo, un círculo que está achaflanado en ambos lados en un eje, un cuadrado que está achaflanado en ambos lados en un eje, un círculo con protuberancias en ambos lados en un eje o un cuadrado con protuberancias en ambos lados en un eje.

6. El componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente de guía de ondas comprende exactamente dos sondas de acoplamiento.

7. El componente de guía de ondas según la reivindicación 1, en donde el plano de simetría común intersecta la guía de ondas común en la primera porción o la segunda porción.

8. El componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los ejes de las dos sondas de acoplamiento son sustancialmente ortogonales entre sí.

9. El componente de guía de ondas según la reivindicación 2 o cualquier reivindicación dependiente de la reivindicación 2, en donde los ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común están girados 45° con respecto a los ejes de las sondas de acoplamiento.

10. El componente de guía de ondas según la reivindicación 2 o cualquier reivindicación dependiente de la reivindicación 2, en donde la guía de ondas común está orientada con respecto a las sondas de acoplamiento de modo que uno más largo de los dos ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común está dispuesto entre las sondas de acoplamiento; y opcionalmente; en donde una relación de aspecto de los dos ejes de simetría ortogonal de la segunda porción de la guía de ondas común y una longitud de la segunda porción de la guía de ondas común se eligen de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducidos por la segunda porción de la guía de ondas común cancela sustancialmente un componente de polarización no deseado del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas.

11. El componente de guía de ondas según la reivindicación 2 o cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9 cuando dependen de la reivindicación 2, en donde la guía de ondas común está orientada con respecto a las sondas de acoplamiento de modo que uno más corto de los dos ejes de simetría ortogonal de la sección transversal de la segunda porción de la guía de ondas común está dispuesto entre las sondas de acoplamiento; y opcionalmente;

en donde una relación de aspecto de los dos ejes de simetría ortogonal de la segunda porción de la guía de ondas común y una longitud de una segunda porción de la guía de ondas común se eligen de manera que, para un número de ondas dado del campo electromagnético, una asimetría de los componentes de polarización ortogonal del campo electromagnético introducida por una segunda porción de la guía de ondas común cancele

sustancialmente un acoplamiento de sonda a sonda del campo electromagnético introducido por el diseño de dos sondas del componente de la guía de ondas.

12. Un transductor (300, 400, 700, 900) ortomodal comprendiendo el componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que está configurado para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en la banda de frecuencia de funcionamiento.

13. Una unión ortomodal comprendiendo el componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y que está configurada para extraer y/o excitar los campos electromagnéticos deseados en una de las bandas de frecuencia de funcionamiento, sin que los campos electromagnéticos en las bandas restantes pasen a través del componente de guía de ondas sustancialmente afectados.

14. Un sistema comprendiendo el componente de guía de ondas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 y comprendiendo además:

un acoplador desequilibrado conectado a las sondas de acoplamiento; o

filtros conectados a las sondas de acoplamiento.

15. Un procedimiento de fabricación de un componente de guía de ondas para su uso en una unión ortomodal o un transductor ortomodal, comprendiendo el procedimiento:

proporcionar una guía de ondas común con una dirección longitudinal, comprendiendo al menos una primera porción y una segunda porción con diferentes secciones transversales, en donde la segunda porción de la guía de ondas común tiene una sección transversal con una simetría rotacional doble como máximo; y

proporcionar dos sondas de acoplamiento, en un plano ortogonal a la dirección longitudinal, con las sondas de acoplamiento dispuestas para acoplarse a diferentes componentes de polarización de un campo electromagnético presente en la guía de ondas común; y

disponer las dos sondas de acoplamiento para que tengan un plano de simetría común ortogonal a la dirección longitudinal de la guía de ondas común.