RU2638902C1 - Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges - Google Patents

Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges Download PDF

Info

Publication number
RU2638902C1
RU2638902C1 RU2016126382A RU2016126382A RU2638902C1 RU 2638902 C1 RU2638902 C1 RU 2638902C1 RU 2016126382 A RU2016126382 A RU 2016126382A RU 2016126382 A RU2016126382 A RU 2016126382A RU 2638902 C1 RU2638902 C1 RU 2638902C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency range
waveguide
rectangular
frequency ranges
arms
Prior art date
Application number
RU2016126382A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Босомыкин
Александр Владимирович Белинский
Татьяна Ивановна Сидоренко
Андрей Петрович Орехов
Алексей Дмитриевич Сидоренко
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир)
Priority to RU2016126382A priority Critical patent/RU2638902C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638902C1 publication Critical patent/RU2638902C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/161Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion sustaining two independent orthogonal modes, e.g. orthomode transducer

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device consists of a two-band polarizer with phase-shifting inhomogeneities providing a phase shift of 90° in both frequency bands, devices for combining two frequency ranges with a function of polarization selection in the lower frequency range and a polarization selector of the upper frequency range, the rectangular arms of which are located at an angle of 90° to each other and are outputs of the device in the upper frequency range, made on the segments of a round waveguide of different cross-section, connected in cascade and coaxially. In this case, a device for combining two frequency ranges, consisting of a central segment of a round waveguide with equal rectangular arms attached to it at an angle of 90° to each other, and at the point of their connection with the central segment of the round waveguide, the same high-frequency band-elimination filters are installed and which are connected to the same rectangular low-frequency waveguides connected to the symmetric arms of the double waveguide tee and a waveguide junction connected to it at the smaller diameter section, which is out-of-limit for low-frequency signals, is connected from the side of a greater diameter section to the output of a two-band polarizer, which input is the input of the device in both frequency ranges, and from the smaller diameter section - to the input of the polarization selector of the upper frequency range. In the device for combining two frequency ranges, the phase-shifting inhomogeneities of the two-band polarizer are located at an angle 0° or 90° to the axes of the rectangular arms of the device for juxtaposing two frequency ranges connected through rectangular low-frequency waveguides with symmetrical arms of one double waveguide tee, both arms E and H of which are device outputs in the lower frequency range, and at an angle of 45° to the axes of the rectangular arms of the polarization selector of the upper frequency range.
EFFECT: simplification of design.
3 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи с поляризационным уплотнением сигналов как на земных станциях спутниковой связи, так и на спутниках связи.The invention relates to microwave technology and can be used in satellite communications with polarization signal compression both at satellite earth stations and communication satellites.

Известно большое количество устройств, предназначенных для работы на двух ортогональных поляризациях в двух и более диапазонах частот [1-38]. Эти устройства нашли широкое применение в современных системах спутниковой связи, поскольку позволяют практически вдвое увеличить их пропускную способность за счет использования поляризационного уплотнения сигналов. В качестве ортогональных поляризаций, как правило, используются две линейные ортогональные поляризации или две круговые поляризации с противоположным направлением вращения вектора электрического поля.There are a large number of devices designed to operate on two orthogonal polarizations in two or more frequency ranges [1-38]. These devices are widely used in modern satellite communications systems, since they can almost double their throughput through the use of polarization signal compression. As orthogonal polarizations, as a rule, two linear orthogonal polarizations or two circular polarizations with the opposite direction of rotation of the electric field vector are used.

Устройства, работающие на ортогональных линейных поляризациях, установленные на земных станциях спутниковой связи, нуждаются в дополнительной подстройке по поляризации при переводе антенны земной станции с одного геостационарного спутника на другой. Устройства, работающие на круговых поляризациях, не требуют такой подстройки по поляризации. Устройства, работающие на круговых поляризациях, могут быть созданы на основе устройств, работающих на ортогональных линейных поляризациях, путем использования дополнительных устройств, осуществляющих преобразование линейно-поляризованных волн в волны круговой поляризации и обратно. В качестве подобных преобразователей поляризации могут использоваться π/2-поляризаторы [3], [5-7], [9-11], [13-19], [22], [26], [28-32], [35], [37-38], septum-поляризаторы (выполняющие одновременно функции π/2-поляризатора и поляризационного селектора) [11], [17], [20], [24], [26-30], [34-36], волноводные квадратурные мосты (со связью по широкой или по узкой стенке) [5], [10-11], [13-14], [16], [20-21], [32], [34], [36-37], двойные волноводные тройники с 90°-и фазовращателями [3-4], [8], [19], [27], [34], [38].Orthogonal linear polarization devices installed at satellite earth stations need additional polarization adjustment when transferring an earth station antenna from one geostationary satellite to another. Devices operating on circular polarizations do not require such a polarization adjustment. Devices operating on circular polarizations can be created on the basis of devices operating on orthogonal linear polarizations by using additional devices that convert linearly polarized waves into circular polarized waves and vice versa. Π / 2 polarizers [3], [5-7], [9-11], [13-19], [22], [26], [28-32], [35] can be used as such polarization converters ], [37-38], septum polarizers (simultaneously performing the functions of a π / 2 polarizer and a polarization selector) [11], [17], [20], [24], [26-30], [34-36 ], waveguide quadrature bridges (with communication along a wide or narrow wall) [5], [10-11], [13-14], [16], [20-21], [32], [34], [ 36-37], double waveguide tees with 90 ° phase shifters [3-4], [8], [19], [27], [34], [38].

В частности, устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот наиболее просто может быть изготовлено на основе устройства для работы на двух линейных ортогональных поляризациях в двух диапазонах частот посредством добавления двухдиапазонного π/2-поляризатора, устанавливаемого между облучателем антенны и устройством для работы на двух линейных ортогональных поляризациях в двух диапазонах частот.In particular, a device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges can most simply be made on the basis of a device for operating on two linear orthogonal polarizations in two frequency ranges by adding a dual-band π / 2 polarizer installed between the antenna feed and the device for operation on two linear orthogonal polarizations in two frequency ranges.

В одном и том же устройстве для работы на двух круговых поляризациях в одном и более диапазонах частот используются преобразователи поляризации различных типов, например, в устройстве [10] для преобразования поляризации в нижнем диапазоне частот используется квадратурный мост, а для преобразования поляризации в верхнем диапазоне - π/2-поляризатор.In the same device, for working on two circular polarizations in one or more frequency ranges, various types of polarization converters are used, for example, device [10] uses a quadrature bridge to convert polarization in the lower frequency range, and to convert polarization in the upper range, π / 2 polarizer.

Все перечисленные выше устройства для работы с поляризационным уплотнением в двух и более диапазонах частот обладают примерно одинаковыми электрическими характеристиками, но имеют один общий недостаток - весьма сложный четырехплечный центральный узел, выполненный на отрезке круглого волновода, к которому подключены четыре боковых волновода прямоугольного сечения, с помощью которых осуществляется поляризационная селекция сигналов одного или нескольких диапазонов частот. Различные варианты конструктивного исполнения центральных узлов этих устройств описаны в [1], [3], [5-6], [9], [11], [15-16], [24-26], [36-37], [39-62].All of the above devices for working with polarization compaction in two or more frequency ranges have approximately the same electrical characteristics, but have one common drawback - a very complex four-arm central unit, made on a segment of a circular waveguide to which four lateral rectangular waveguides are connected, using which carried out polarization selection of signals of one or more frequency ranges. Various options for the design of the central nodes of these devices are described in [1], [3], [5-6], [9], [11], [15-16], [24-26], [36-37], [39-62].

Наиболее близким по конструктивному исполнению и функциональному назначению к предлагаемому изобретению является устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот [6], взятое за прототип, содержащее двухдиапазонный π/2-поляризатор с установленными в нем фазосдвигающими неоднородностями, центральный узел, одновременно осуществляющий частотную селекцию сигналов верхнего и нижнего диапазонов частот и поляризационную селекцию сигналов нижнего диапазона частот с помощью четырех прямоугольных плеч, попарно соединенных между собой через двойные волноводные тройники, и поляризационный селектор верхнего диапазона частот с двумя прямоугольными плечами (одно плечо для селекции одной поляризации, другое - для селекции другой поляризации).The closest in design and functionality to the proposed invention is a device for working on two circular polarizations in two frequency ranges [6], taken as a prototype, containing a dual-band π / 2 polarizer with phase-shifting inhomogeneities installed in it, a central unit that simultaneously performs frequency selection of signals of the upper and lower frequency ranges and polarization selection of signals of the lower frequency range using four rectangular arms, pairwise interconnected through double waveguide tees, and a polarization selector of the upper frequency range with two rectangular arms (one arm for the selection of one polarization, the other for the selection of the other polarization).

Центральный узел, выполняющий все перечисленные выше функции, принято в общем случае называть устройством совмещения двух диапазонов частот [41], а в частном случае (если один из диапазонов частот используется только для передачи, а другой только для приема) - устройством для совмещения приема и передачи [6].The central node that performs all of the above functions is generally called a device for combining two frequency ranges [41], and in the particular case (if one of the frequency ranges is used only for transmission and the other only for reception), it is called a device for combining reception and transmission [6].

В устройстве-прототипе четыре прямоугольных плеча центрального узла расположены под углом 90° друг к другу, два прямоугольных плеча поляризационного селектора верхнего диапазона частот также расположены под углом 90° друг к другу. При этом прямоугольные плечи как центрального узла, так и поляризационного селектора верхнего диапазона частот расположены под углом 45° к фазосдвигающим неоднородностям двухдиапазонного поляризатора.In the prototype device, four rectangular shoulders of the central node are located at an angle of 90 ° to each other, two rectangular shoulders of the polarizing selector of the upper frequency range are also located at an angle of 90 ° to each other. In this case, the rectangular shoulders of both the central node and the polarizing selector of the upper frequency range are located at an angle of 45 ° to the phase-shifting inhomogeneities of the dual-band polarizer.

Из приведенного описания устройства-прототипа следует, что его основным недостатком, как и всех устройств, перечисленных выше, является конструктивная сложность из-за наличия в нем четырехплечного центрального узла.From the above description of the prototype device, it follows that its main drawback, like all the devices listed above, is the structural complexity due to the presence of a four-arm central unit.

Техническим результатом заявляемого устройства является упрощение конструкции устройства для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот.The technical result of the claimed device is to simplify the design of the device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges.

Технический результат достигается путем установки двухдиапазонного поляризатора и поляризационного селектора верхнего диапазона частот таким образом, чтобы фазосдвигающие неоднородности двухдиапазонного поляризатора располагались под углом 0° или 90° к осям прямоугольных плеч центрального узла (не под углом 45°, как в устройстве-прототипе!), а оси прямоугольных плеч центрального узла располагались под углом 45° к осям прямоугольных плеч поляризационного селектора верхнего диапазона частот (не под углом 0° или 90°, как в устройстве-прототипе!). Только при такой взаимной ориентации фазосдвигающих неоднородностей двухдиапазонного поляризатора и прямоугольных плеч центрального узла и поляризационного селектора верхнего диапазона частот возможна замена четырехплечного центрального узла на более простой двухплечный центральный узел с сохранением высоких электрических характеристик для сигналов обоих диапазонов частот и обеих поляризаций.The technical result is achieved by installing a dual-band polarizer and a polarizing selector of the upper frequency range so that the phase-shifting inhomogeneities of the dual-band polarizer are located at an angle of 0 ° or 90 ° to the axes of the rectangular arms of the central node (not at an angle of 45 °, as in the prototype device!), and the axes of the rectangular shoulders of the central node were located at an angle of 45 ° to the axes of the rectangular shoulders of the polarizing selector of the upper frequency range (not at an angle of 0 ° or 90 °, as in the prototype device Ipe!). Only with such a mutual orientation of the phase-shifting inhomogeneities of the dual-band polarizer and the rectangular arms of the central node and the polarizing selector of the upper frequency range, it is possible to replace the four-arm central unit with a simpler two-arm central unit while maintaining high electrical characteristics for signals of both frequency ranges and both polarizations.

Наличие в заявляемом устройстве для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот двухплечного центрального узла позволяет по сравнению с устройством-прототипом уменьшить число используемых в нем двойных волноводных тройников и соединительных волноводов и таким образом упростить конструкцию всего устройства. Следствиями упрощения конструкции являются уменьшение веса и стоимости устройства.The presence in the inventive device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges of a two-arm central unit allows, in comparison with the prototype device, to reduce the number of double waveguide tees and connecting waveguides used in it and thus simplify the design of the entire device. The consequences of simplifying the design are to reduce the weight and cost of the device.

На рис. 1, рис. 2, рис. 3 приведены виды заявляемого устройства в изометрии и в сечениях А-А и Б-Б.In fig. 1, fig. 2, fig. 3 shows the types of the claimed device in isometry and in sections aa and bb.

Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот, состоящее из двухдиапазонного поляризатора с фазосдвигающими неоднородностями, обеспечивающими фазовый сдвиг 90° в обоих диапазонах частот, устройства совмещения двух диапазонов частот с функцией поляризационной селекции в нижнем диапазоне частот и поляризационного селектора верхнего диапазона частот, прямоугольные плечи которого расположены под углом 90° друг к другу и являются выходами устройства в верхнем диапазоне частот, выполненных на отрезках круглого волновода разного сечения, соединенных каскадно и соосно, при этом устройство совмещения двух диапазонов частот, состоящее из центрального отрезка волновода круглого сечения с присоединенными к нему под углом 90° друг к другу одинаковыми прямоугольными плечами, в которых в месте их соединения с центральным отрезком волновода круглого сечения установлены одинаковые режекторные фильтры верхних частот и которые подключены к одинаковым прямоугольным волноводам нижних частот, соединенных с симметричными плечами двойного волноводного тройника и присоединенного к нему волноводного перехода на сечение меньшего диаметра, запредельного для сигналов нижнего диапазона частот, соединено со стороны сечения большего диаметра с выходом двухдиапазонного поляризатора, вход которого является входом устройства в обоих диапазонах частот, а со стороны сечения меньшего диаметра - со входом поляризационного селектора верхнего диапазона частот, при этом в устройстве для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот фазосдвигающие неоднородности двухдиапазонного поляризатора расположены под углом 0° или 90° к осям прямоугольных плеч устройства совмещения двух диапазонов частот, соединенных через прямоугольные волноводы нижних частот с симметричными плечами одного двойного волноводного тройника, оба плеча Е и Н которого являются выходами устройства в нижнем диапазоне частот, и под углом 45° к осям прямоугольных плеч поляризационного селектора верхнего диапазона частот.A device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges, consisting of a dual-band polarizer with phase-shifting inhomogeneities providing a 90 ° phase shift in both frequency ranges, a device for combining two frequency ranges with a function of polarization selection in the lower frequency range and a polarization selector of the upper frequency range, whose rectangular shoulders are located at an angle of 90 ° to each other and are the outputs of the device in the upper frequency range, made on segments of round of the waveguide of different sections, connected in cascade and coaxially, while the device for combining two frequency ranges, consisting of a central segment of a circular waveguide with identical rectangular arms connected to it at a 90 ° angle to each other, in which they are connected to the central segment of the waveguide of circular cross section, identical high-pass notch filters are installed and which are connected to the same rectangular low-frequency waveguides connected to the symmetrical arms of the double waveguide a tee and a waveguide transition connected to it to a cross section of a smaller diameter, which is prohibitive for signals of the lower frequency range, connected from the side of the cross section of a larger diameter to the output of the dual-band polarizer, the input of which is the input of the device in both frequency ranges, and from the side of the smaller diameter, to the polarization selector of the upper frequency range, while in the device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges, phase-shifting inhomogeneities of the dual-band the polarizer are located at an angle of 0 ° or 90 ° to the axes of the rectangular arms of the device combining two frequency ranges connected through rectangular waveguides of low frequencies with symmetrical arms of one double waveguide tee, both arms E and H of which are the outputs of the device in the lower frequency range, and at an angle 45 ° to the axes of the rectangular shoulders of the polarizing selector of the upper frequency range.

Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот содержит:A device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges contains:

- двухдиапазонный поляризатор (1);- dual-band polarizer (1);

- фазосдвигающие неоднородности (2);- phase shifting inhomogeneities (2);

- устройство совмещения двух диапазонов частот (3);- a device for combining two frequency ranges (3);

- поляризационный селектор верхнего диапазона частот (4);- polarization selector of the upper frequency range (4);

- прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4);- rectangular shoulders (5) of the polarization selector of the upper frequency range (4);

- центральный отрезок круглого волновода (6);- the central segment of the circular waveguide (6);

- два прямоугольных плеча (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3);- two rectangular shoulders (7) of the device combining two frequency ranges (3);

- режекторные фильтры верхних частот (8);- notch high-pass filters (8);

- отрезок прямоугольного волновода (9);- a segment of a rectangular waveguide (9);

- двойной волноводный тройник (10);- double waveguide tee (10);

- волноводный переход (11).- waveguide transition (11).

Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот выполнено на отрезках круглого волновода разного сечения, соединенных каскадно и соосно. На отрезках круглого волновода большего сечения выполнены двухдиапазонный поляризатор (1) и устройство совмещения двух диапазонов частот (3). На отрезке круглого волновода меньшего сечения выполнен поляризационный селектор верхнего диапазона частот (4).A device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges is made on segments of a circular waveguide of different sections, connected in cascade and coaxially. On segments of a circular waveguide of larger cross section, a dual-band polarizer (1) and a device for combining two frequency ranges (3) are made. On a segment of a circular waveguide of smaller cross section, a polarization selector of the upper frequency range is made (4).

Устройство совмещения двух диапазонов частот (3) выполнено на центральном отрезке круглого волновода (6). Один конец центрального отрезка круглого волновода (6) подключен к двухдиапазонному поляризатору (1), второй - соединен с волноводным переходом (11) на сечение меньшего диаметра, через который подключен поляризационный селектор верхнего диапазона частот (4).A device for combining two frequency ranges (3) is made on the central segment of a circular waveguide (6). One end of the central segment of the circular waveguide (6) is connected to a dual-band polarizer (1), the other is connected to the waveguide transition (11) into a smaller diameter section through which the polarization selector of the upper frequency range (4) is connected.

К центральному отрезку круглого волновода (6) под углом 90° друг к другу подключены два одинаковых прямоугольного плеча (7), выполненных из одинаковых отрезков прямоугольного волновода. В обоих прямоугольных плечах (7), в месте их соединения с центральным отрезком круглого волновода (6), установлены одинаковые режекторные фильтры верхних частот (8). Оба прямоугольных плеча (7) через одинаковые отрезки прямоугольного волновода (9) подключены к симметричным плечам двойного волноводного тройника (10).Two identical rectangular arms (7) made of identical segments of a rectangular waveguide are connected to the central segment of a circular waveguide (6) at an angle of 90 ° to each other. In both rectangular shoulders (7), at the place of their connection with the central segment of the circular waveguide (6), identical high-frequency notch filters (8) are installed. Both rectangular arms (7) are connected through identical segments of a rectangular waveguide (9) to the symmetrical arms of a double waveguide tee (10).

В заявляемом устройстве для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот важнейшую роль играет взаимная ориентация фазосдвигающих неоднородностей (2), двухдиапазонного поляризатора (1), прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) и прямоугольных плеч (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4).In the inventive device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges, the most important role is played by the mutual orientation of the phase-shifting inhomogeneities (2), the dual-band polarizer (1), the rectangular arms (7) of the device combining the two frequency ranges (3) and the rectangular arms (5) of the polarizing selector of the upper frequency range (4).

Как видно из рис. 1, фазосдвигающие неоднородности (2) двухдиапазонного поляризатора (1) расположены строго под углом 0° или 90° к осям прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3). В свою очередь, прямоугольные плечи (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) расположены строго под углом 45° к прямоугольным плечам (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4).As can be seen from fig. 1, the phase-shifting inhomogeneities (2) of the dual-band polarizer (1) are located strictly at an angle of 0 ° or 90 ° to the axes of the rectangular arms (7) of the device for combining two frequency ranges (3). In turn, the rectangular shoulders (7) of the device combining the two frequency ranges (3) are located strictly at an angle of 45 ° to the rectangular shoulders (5) of the polarizing selector of the upper frequency range (4).

Заявляемое устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот может работать в следующих трех режимах:The inventive device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges can operate in the following three modes:

- в режиме передачи (оба диапазона используются для передачи сигналов);- in transmission mode (both ranges are used for signal transmission);

- в режиме приема (оба диапазона используются для приема сигналов);- in reception mode (both ranges are used to receive signals);

- в гибридном режиме (один диапазон частот используется для передачи, другой для приема).- in hybrid mode (one frequency range is used for transmission, the other for reception).

В режиме передачи входами устройства в нижнем диапазоне частот являются плечи Е и Н двойного волноводного тройника (10), входами устройства в верхнем диапазоне частот - прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4).In the transmission mode, the device inputs in the lower frequency range are the arms E and H of the double waveguide tee (10), the device inputs in the upper frequency range are the rectangular arms (5) of the polarization selector of the upper frequency range (4).

Соответственно, в режиме приема выходами устройства в нижнем диапазоне частот являются плечи Е и Н двойного волноводного тройника (10), выходами устройства в верхнем диапазоне частот - прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4).Accordingly, in the reception mode, the device outputs in the lower frequency range are the arms E and H of the double waveguide tee (10), the device outputs in the upper frequency range are the rectangular arms (5) of the polarization selector of the upper frequency range (4).

В гибридном режиме входами устройства являются прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4), а выходами устройства - плечи Е и Н двойного волноводного тройника (10), если верхний диапазон используется для передачи, а нижний - для приема. Если же, наоборот, верхний диапазон используется для приема, а нижний - для передачи, то прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4) являются выходами устройства, а плечи Е и Н двойного волноводного тройника (10) - его входами.In hybrid mode, the inputs of the device are the rectangular arms (5) of the polarizing selector of the upper frequency range (4), and the outputs of the device are the arms E and H of the double waveguide tee (10), if the upper range is used for transmission and the lower one for reception. If, on the contrary, the upper range is used for reception, and the lower one for transmission, then the rectangular arms (5) of the polarizing selector of the upper frequency range (4) are the outputs of the device, and the arms E and H of the double waveguide tee (10) are its inputs.

Гибридный режим - наиболее часто используемый режим работы. Примеры устройств, работающих в этом режиме и устанавливаемых на спутниках связи, приведены в [10], [18], [21], [23-24], [27-30], [35]. Примеры аналогичных устройств, но используемых на земных станциях спутниковой связи, приведены в [6-7], [38], [40]. Основное отличие этих устройств друг о друга состоит в том, что в первых устройствах нижний диапазон, как правило, используется для передачи (верхний - для приема), а во-вторых устройствах - наоборот. Как отмечалось выше, устройство совмещения двух диапазонов частот, работающее в гибридном режиме, часто называют устройством для совмещения приема и передачи [6].Hybrid mode is the most commonly used mode of operation. Examples of devices operating in this mode and installed on communication satellites are given in [10], [18], [21], [23-24], [27-30], [35]. Examples of similar devices, but used at satellite earth stations, are given in [6-7], [38], [40]. The main difference between these devices about each other is that in the first devices the lower range is usually used for transmission (the upper one for reception), and secondly, the devices are vice versa. As noted above, the device combining two frequency ranges, operating in a hybrid mode, is often called a device for combining reception and transmission [6].

Поскольку заявляемое устройство взаимно, то для доказательства его работоспособности достаточно подтвердить его работоспособность в любом из трех режимов работы.Since the claimed device is reciprocal, to prove its operability it is enough to confirm its operability in any of the three operating modes.

Рассмотрим работу заявляемого устройства, например, в режиме приема (оба диапазона используются для приема сигналов со спутника).Consider the operation of the inventive device, for example, in the reception mode (both ranges are used to receive signals from the satellite).

В этом режиме сигналы обеих круговых поляризаций и обоих диапазонов частот поступают на вход двухдиапазонного поляризатора (1), который одновременно является входом всего устройства для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот. Фазосдвигающие неоднородности (2) двухдиапазонного поляризатора (1) вносят фазовый сдвиг 90° в обоих диапазонах частот. В результате на выходе двухдиапазонного поляризатора (1) в обоих диапазонах частот имеют место сигналы в виде ортогональных линейно-поляризованных волн, вектора электрического поля которых Еа и Eb (Рис. 2 и 3) ориентированы под углом 45° к плоскостям, в которых установлены фазодвигающие неоднородности (2) двухдиапазонного поляризатора (1). В силу особенности конструкции заявляемого устройства эти вектора, как видно из рис. 1, также ориентированы под углом 45° к осям прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3), и под углом 0° к осям прямоугольных плеч (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4).In this mode, the signals of both circular polarizations and both frequency ranges are fed to the input of a dual-band polarizer (1), which is simultaneously the input of the entire device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges. The phase-shifting inhomogeneities (2) of the dual-band polarizer (1) introduce a 90 ° phase shift in both frequency ranges. As a result, at the output of the dual-band polarizer (1) in both frequency ranges there are signals in the form of orthogonal linearly polarized waves, the electric field vectors of which Ea and Eb (Figs. 2 and 3) are oriented at an angle of 45 ° to the planes in which the phase-shifting inhomogeneities (2) of a dual-band polarizer (1). Due to the design features of the claimed device, these vectors, as can be seen from Fig. 1 are also oriented at an angle of 45 ° to the axes of the rectangular shoulders (7) of the device combining two frequency ranges (3), and at an angle of 0 ° to the axes of the rectangular shoulders (5) of the polarizing selector of the upper frequency range (4).

Ортогональные линейно-поляризованные волны нижнего диапазона частот с векторами электрического поля Ea и Eb с выхода двухдиапазонного поляризатора (1) поступают на вход устройства совмещения двух диапазонов частот (3). Пройти на вход поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4) они не могут, т.к. отражаются от запредельного участка волноводного перехода (11) и поступают в прямоугольные плечи (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3), беспрепятственно проходя через режекторные фильтры верхних частот (8). При этом линейно-поляризованная волна нижнего диапазона частот с вектором электрического поля Ea возбуждает прямоугольные плечи (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) синфазно, а линейно-поляризованная волна нижнего диапазона частот с вектором электрического поля Eb - противофазно. Поскольку прямоугольные плечи (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) одинаковые и установленные в них режекторные фильтры верхних частот (8) одинаковые, и, кроме того, одинаковые прямоугольные волноводы нижних частот (9), соединяющие прямоугольные плечи (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) с симметричными плечами двойного волноводного тройника (10), то синфазное возбуждение прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) приводит к синфазному возбуждению симметричных плеч двойного волноводного тройника (10), а противофазное возбуждение прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3) приводит к противофазному возбуждению симметричных плеч двойного волноводного тройника (10).Orthogonal linearly polarized waves of the lower frequency range with electric field vectors Ea and Eb from the output of the dual-band polarizer (1) go to the input of the device combining two frequency ranges (3). They cannot pass to the input of the polarization selector of the upper frequency range (4), because are reflected from the transcendental section of the waveguide transition (11) and enter the rectangular shoulders (7) of the device for combining two frequency ranges (3), passing unhindered through high-band reject filters (8). In this case, the linearly polarized wave of the lower frequency range with the electric field vector Ea excites the rectangular shoulders (7) of the device combining the two frequency ranges (3) in phase, and the linearly polarized wave of the lower frequency range with the electric field vector Eb is out of phase. Since the rectangular shoulders (7) of the device for combining the two frequency ranges (3) are the same and the notch high-pass filters (8) installed in them are the same, and, in addition, the same rectangular waveguides of the low frequencies (9) connecting the rectangular shoulders (7) of the combiner of two frequency ranges (3) with symmetrical arms of a double waveguide tee (10), then the in-phase excitation of rectangular arms (7) of the device combining two frequency ranges (3) leads to in-phase excitation of symmetrical arms of a double waveguide first tee (10) and antiphase excitation of the rectangular shoulder (7) combine two frequency bands unit (3) results in antiphase excitation of the symmetrical double shoulder waveguide tee (10).

С учетом этого и свойств двойного волноводного тройника очевидно то, что линейно-поляризованные волны нижнего диапазона частот с векторами электрического поля Еа и Eb, поступающие с выхода двухдиапазонного поляризатора (1) на вход устройства совмещения двух диапазонов частот (3), в результате выделятся в плечах Н и Е, соответственно, двойного волноводного тройника (10).Given this and the properties of the double waveguide tee, it is obvious that linearly polarized waves of the lower frequency range with electric field vectors Ea and Eb coming from the output of the dual-band polarizer (1) to the input of the device combining two frequency ranges (3), as a result, are highlighted in shoulders H and E, respectively, of a double waveguide tee (10).

Ортогональные линейно-поляризованные волны верхнего диапазона частот с векторами электрического поля Еа и Eb с выхода двухдиапазонного поляризатора (1) поступают через центральный отрезок волновода круглого сечения (6) на вход волноводного перехода (11). При этом, проходя центральный отрезок волновода круглого сечения (6), они не ответвляются в прямоугольные плечи (7) благодаря блокирующему действию режекторных фильтров верхних частот (8) и, что особенно важно с точки зрения отличительных свойств заявляемого устройства, на выходе центрального отрезка волновода круглого сечения (6) они остаются линейно-поляризованными с исходной (неизменной) ориентацией векторов электрического поля Еа и Eb. Последнее объясняется тем, что плоскость поляризации вектора Еа расположена симметрично относительно прямоугольных плеч (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3).Orthogonal linearly polarized waves of the upper frequency range with electric field vectors Ea and Eb from the output of the dual-band polarizer (1) arrive through the central segment of the circular waveguide (6) to the input of the waveguide transition (11). At the same time, passing the central segment of the circular waveguide (6), they do not branch into the rectangular shoulders (7) due to the blocking effect of the high-frequency notch filters (8) and, which is especially important from the point of view of the distinctive properties of the inventive device, at the output of the central segment of the waveguide circular cross section (6) they remain linearly polarized with the original (unchanged) orientation of the electric field vectors Ea and Eb. The latter is explained by the fact that the plane of polarization of the vector Ea is located symmetrically with respect to the rectangular arms (7) of the device for combining two frequency ranges (3).

Далее, по-прежнему, не изменяя исходной ориентации векторов электрического поля Еа и Eb, ортогональные линейно-поляризованные волны верхнего диапазона частот поступают на вход поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4). Поляризационный селектор верхнего диапазона частот (4) осуществляет поляризационную селекцию (фильтрацию) волн, поступающих на его вход, в результате которой линейно-поляризованная волна с вектором электрического поля Еа выделится в плече (5), ось которого параллельна осям симметричных плеч двойного волноводного тройника (10), а линейно-поляризованная волна с вектором электрического поля Eb выделится в перпендикулярном плече (5), ось которого параллельна оси плеча Е двойного волноводного тройника (10).Further, as before, without changing the initial orientation of the electric field vectors Ea and Eb, the orthogonal linearly polarized waves of the upper frequency range arrive at the input of the polarization selector of the upper frequency range (4). The polarization selector of the upper frequency range (4) carries out polarization selection (filtering) of the waves arriving at its input, as a result of which a linearly polarized wave with an electric field vector Ea is allocated in the shoulder (5), the axis of which is parallel to the axes of the symmetrical arms of the double waveguide tee ( 10), and a linearly polarized wave with an electric field vector Eb will stand out in the perpendicular arm (5), whose axis is parallel to the axis of the arm E of the double waveguide tee (10).

Выше была рассмотрена работа заявляемого устройства в режиме приема сигналов обеих круговых поляризаций в обоих диапазонах частот. Работоспособность заявляемого устройства в других режимах, как было отмечено выше, следует из взаимности устройства.Above, the operation of the claimed device in the mode of receiving signals of both circular polarizations in both frequency ranges was considered. The performance of the claimed device in other modes, as noted above, follows from the reciprocity of the device.

Возможность поляризационной селекции ортогональных линейно-поляризованных волн с векторами электрического поля Еа и Eb, ориентированными под углом 45° к прямоугольным плечам (7), как показано на рис. 1, с помощью только одного двойного волноводного тройника, была ранее описана в [63] и успешно реализована на практике, что также косвенно подтверждает работоспособность заявляемого устройства.Possibility of polarization selection of orthogonal linearly polarized waves with electric field vectors Ea and Eb oriented at an angle of 45 ° to the rectangular shoulders (7), as shown in Fig. 1, using only one double waveguide tee, was previously described in [63] and successfully implemented in practice, which also indirectly confirms the operability of the claimed device.

Возможность поляризационной селекции, описанной в [63], обеспечивается только в том случае, когда плоскость поляризации вектора Еа совпадает с плоскостью симметрии устройства. В этом случае вектор электрического поля Еа возбуждает симметричные плечи двойного волноводного тройника синфазно и вся энергия линейно-поляризованной волны с вектором электрического поля Еа поступает в плечо Н двойного волноводного тройника. При этом вектор электрического поля Eb возбуждает симметричные плечи двойного волноводного тройника противофазно и вся энергия линейно-поляризованной волны с вектором электрического поля Eb поступает в плечо Е двойного волноводного тройника.The possibility of polarization selection described in [63] is provided only if the plane of polarization of the vector Ea coincides with the plane of symmetry of the device. In this case, the electric field vector Ea excites the symmetrical arms of the double waveguide tee in phase and all the energy of the linearly polarized wave with the electric field vector Ea enters the arm H of the double waveguide tee. In this case, the electric field vector Eb excites the symmetrical arms of the double waveguide tee in antiphase and all the energy of the linearly polarized wave with the electric field vector Eb enters the arm E of the double waveguide tee.

В заявляемом устройстве требуемой в [63] ориентации векторов Еа и Eb на входе устройства совмещения двух диапазонов частот (3) удалось добиться путем обеспечения соответствующей ориентации фазосдвигающих неоднородностей (2) двухдиапазонного поляризатора (1), что и позволило вместо четырехплечного центрального узла использовать двухплечный, и что в результате привело к достижению технического результата изобретения - упрощение конструкции устройства для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот.In the claimed device, the orientation of the vectors Ea and Eb required at the input of the device for combining the two frequency ranges (3), required in [63], was achieved by ensuring the corresponding orientation of the phase-shifting inhomogeneities (2) of the dual-band polarizer (1), which allowed using a two-arm instead of a four-arm central and that as a result has led to the achievement of the technical result of the invention is to simplify the design of the device for working on two circular polarizations in two frequency ranges.

Источники информацииInformation sources

1. Патент США №3731235, кл. 333-6.1. US patent No. 3731235, CL. 333-6.

2. Патент США №3731236, кл. 333-9.2. US patent No. 3731236, CL. 333-9.

3. Патент США №4176330, кл. 333-122.3. US patent No. 4176330, class. 333-122.

4. Патент США №4228410 (Рис. 2), кл. 333-122.4. US patent No. 4228410 (Fig. 2), CL. 333-122.

5. Патент США №4319206, кл. 333-126.5. US patent No. 4319206, CL. 333-126.

6. Аксинази, Быков В.Л., Дьячкова М.Н. и др., под ред. Кантора Л.Я. "Справочник по спутниковой связи и вещанию". - М.: Радио и связь, 1983 г., с. 180-185.6. Aksinazi, Bykov V.L., Dyachkova M.N. et al., ed. Cantora L.Ya. "Directory of satellite communications and broadcasting." - M .: Radio and communications, 1983, p. 180-185.

7. Покрас A.M., Сомов A.M., Цуриков Г.Г. "Антенны земных станций спутниковой связи". М.: Радио и связь, 1985 г., с. 238-241.7. Pokras A.M., Somov A.M., Tsurikov G.G. "Antennas for satellite earth stations." M .: Radio and communications, 1985, p. 238-241.

8. Модель A.M., Крутиков В.И. и др. "Устройство разделения сигналов с ортогональными вращающимися поляризациями в двух диапазонах частот". АС №1352564 от 09.10.85. Н01Р 5/12. Опубл. 15.11.87. Бюл. №42.8. Model A.M., Krutikov V.I. and others. "A device for separating signals with orthogonal rotating polarizations in two frequency ranges." AS No. 1352564 dated 10/09/85. H01P 5/12. Publ. 11/15/87. Bull. Number 42.

9. Патент США №4847574, кл. 33-21 А.9. US Patent No. 4847574, cl. 33-21 A.

10. Патент США №5870060 (Рис. 2), кл. 343-761.10. US patent No. 5870060 (Fig. 2), CL. 343-761.

11. Евразийский патент №000492, кл. H04Q 25/04.11. Eurasian patent No. 000492, cl. H04Q 25/04.

12. Фролов О.П. "Антенны для земных станций спутниковой связи". - М.: Радио и связь, 2000 г., с. 229.12. Frolov O.P. "Antennas for satellite earth stations." - M .: Radio and communications, 2000, p. 229.

13. Salomon J. "Handbook on Satellite Communications". 3rd edition. John Wiley & Sons. Inc., and ITU, 2002, page 516.13. Salomon J. "Handbook on Satellite Communications". 3rd edition. John Wiley & Sons. Inc., and ITU, 2002, page 516.

14. Патент США №6661309, кл. 333-126.14. US patent No. 6661309, CL. 333-126.

15. G.L. James, P.R. Clark, and K.J. Greene. "Diplexing feed assemblies for application to dual-reflector antennas". 2003. IEEE Trans. Antennas Propag. 51, No. 5, 1024-1029.15. G.L. James, P.R. Clark, and K.J. Greene "Diplexing feed assemblies for application to dual-reflector antennas." 2003. IEEE Trans. Antennas Propag. 51, No. 5, 1024-1029.

16. Zhang, H.Z. "Dual-band coaxial feed system with ridged and T-septum sectoral waveguides". IEE Proc.-Microw. Antennas Propag., 2005, v. 152, n. 5, p. 305-310.16. Zhang, H.Z. "Dual-band coaxial feed system with ridged and T-septum sectoral waveguides." IEE Proc.-Microw. Antennas Propag., 2005, v. 152, n. 5, p. 305-310.

17. C. Granet, I.M. Davis, J.S. Kot, G.S. Pope, "A deployable simultaneous X/Ka-band SATCOM antenna to support WGS", MILCIS 2008, Canberra (Australia), 18-20 November 2008, 3 pages.17. C. Granet, I.M. Davis, J.S. Kot, G.S. Pope, "A deployable simultaneous X / Ka-band SATCOM antenna to support WGS", MILCIS 2008, Canberra (Australia), November 18-20, 2008, 3 pages.

18. P. Cecchini, R. Mizzoni, R. Ravanelli, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone "Wideband Diplexed Feed Chains for FSS + BSS Applications". 9th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2009.18. P. Cecchini, R. Mizzoni, R. Ravanelli, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone "Wideband Diplexed Feed Chains for FSS + BSS Applications". 9th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2009.

19. Патент США №7511676, кл. 343-786.19. US patent No. 7511676, CL. 343-786.

20. Патент США №7737904, кл. 343-786.20. US patent No. 7737904, CL. 343-786.

21. P. Cecchini, R. Mizzoni, R. Ravanelli, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone. "KU/K Band Feed System for Satellite Applications". 32nd ESA Antenna Workshop 2010, Estec, Olanda.21. P. Cecchini, R. Mizzoni, R. Ravanelli, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone. "KU / K Band Feed System for Satellite Applications". 32nd ESA Antenna Workshop 2010, Estec, Olanda.

22. Патент США №7646263, кл. 333-137.22. US patent No. 7646263, CL. 333-137.

23. Eric Amyotte, Yves Demers, Louis Hildebrand, Michel Forest, Sylvain Riendeau, Santiago Sierra-Garcia, Jaroslaw Uher. "Recent Developments in Ka-Band Satellite Antennas for Broadband Communications", 28th AIAA International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC-2010).23. Eric Amyotte, Yves Demers, Louis Hildebrand, Michel Forest, Sylvain Riendeau, Santiago Sierra-Garcia, Jaroslaw Uher. "Recent Developments in Ka-Band Satellite Antennas for Broadband Communications", 28th AIAA International Communications Satellite Systems Conference (ICSSC-2010).

24. R. Garcia, F. Mayol, Jose M. Montero, A. Culebras. "Circular Polarization Feed with Dual-Frequency OMT - Based Turnstile Junction". 2011. IEEE Antennas and Propagation Magazine. Volume 53, Issue 1.24. R. Garcia, F. Mayol, Jose M. Montero, A. Culebras. "Circular Polarization Feed with Dual-Frequency OMT - Based Turnstile Junction." 2011. IEEE Antennas and Propagation Magazine. Volume 53, Issue 1.

25. A. Tribak, A. Mediavilla, Alicia Casanueva, K. Cepero "A Dual Linear Polarization Feed Antenna System for Satellite Communications". PIERS Proceedings, Marrakesh, MOROCCO, March 20-23, 2011.25. A. Tribak, A. Mediavilla, Alicia Casanueva, K. Cepero "A Dual Linear Polarization Feed Antenna System for Satellite Communications". PIERS Proceedings, Marrakesh, MOROCCO, March 20-23, 2011.

26. Montejo-Garai, J.R., J.A. Ruiz-Cruz, C.A. Leal-Sevillano, and J.M. Rebollar, "Design of Dual-Polarization Diplexers Based on Enhanced Turnstile Junctions", 2013 CST European User Group Meetings, May, 2013.26. Montejo-Garai, J.R., J.A. Ruiz-Cruz, C.A. Leal-Sevillano, and J.M. Rebollar, "Design of Dual-Polarization Diplexers Based on Enhanced Turnstile Junctions", 2013 CST European User Group Meetings, May, 2013.

27. Garcia, D.; Cabrera, V.; Ruiz, J.M. Montero. "High performance of dual band/dual polarization compact OMT", Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC), 2013 IEEE-APS Topical Conference on. Pages: 703-706.27. Garcia, D .; Cabrera, V .; Ruiz, J.M. Montero. "High performance of dual band / dual polarization compact OMT", Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC), 2013 IEEE-APS Topical Conference on. Pages: 703-706.

28. Крылов Ю.В., Данилов И.Ю., Выгонский Ю.Г., Романов А.Г. "Компактный облучатель Ka/Q-диапазона круговой поляризации". Наукоемкие технологии. 2015. Т. 16, №3, с. 52-55.28. Krylov Yu.V., Danilov I.Yu., Vygonsky Yu.G., Romanov A.G. "Compact Ka / Q-band circular polarizer." High technology. 2015.V. 16, No. 3, p. 52-55.

29. Крылов Ю.В. "Частотно-поляризационная селекция сигналов в рупорных облучающих системах зеркальных антенн". Исследования наукограда. 2015, №2 (12).29. Krylov Yu.V. "Frequency-polarization signal selection in horn irradiating systems of mirror antennas." Research science city. 2015, No.2 (12).

30. Крылов Ю.В., Тайгин В.Б. "Проектирование облучателя в Ka/Q-диапазоне на основе «восстанавливающей» схемы". Вестник СибГАУ. 2015. Т. 16, №2, с. 417-422.30. Krylov Yu.V., Taigin VB "Design of the irradiator in the Ka / Q-band based on the" recovery "scheme." Bulletin of SibSAU. 2015.V. 16, No. 2, p. 417-422.

31. Заявка на получение патента США №2015/0097747.31. Application for patent US No. 2015/0097747.

32. Патент США №9059682, кл. 333-117.32. US patent No. 9059682, CL. 333-117.

33. С. Granet, I.M. Davis, J.S. Kot, G.S. Pope, K. Verran. "Simultaneous X/Ka-band feed system for large SATCOM antennas", 14th Australian Symposium on Antenna, Sydney, Australia, 18-19 Feb. 2015, page 35.33. C. Granet, I.M. Davis, J.S. Kot, G.S. Pope, K. Verran. "Simultaneous X / Ka-band feed system for large SATCOM antennas", 14th Australian Symposium on Antenna, Sydney, Australia, Feb. 18-19. 2015, page 35.

34. R. Ravanelli, P. Cecchini, R. Mizzoni, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone "A K/Ka/EHF feed chain for dual-use telecom". 2015. 9th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP).34. R. Ravanelli, P. Cecchini, R. Mizzoni, G. Addamo, O.A. Peverini, R. Tascone, G. Virone "A K / Ka / EHF feed chain for dual-use telecom". 2015.9th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP).

35. Rao Sudhakar. "Advanced Antenna Systems for 21st Century Satellite Communications Payloads". 2015. IEEE APS Distinguished Lecture, pages 30-31.35. Rao Sudhakar. "Advanced Antenna Systems for 21st Century Satellite Communications Payloads." 2015. IEEE APS Distinguished Lecture, pages 30-31.

36. Oscar A. Peverini "RF Technologies for Space Applications". 2015. DIITET Conference.36. Oscar A. Peverini "RF Technologies for Space Applications". 2015. DIITET Conference.

37. Патент США №9059682, кл. 333-117.37. US patent No. 9059682, CL. 333-117.

38. Тракт волноводный (4-портовый) С-диапазона СГКР.468541.040. Рекламный листок ЗАО "Сатис-ТЛ-94" с 28-й международной выставки информационных и коммуникационных технологий «Связь-2016», 10-13 мая, Москва.38. The path of the waveguide (4-port) C-band SGKR.468541.040. A leaflet of Satis-TL-94 CJSC from the 28th Svyaz-2016 international exhibition of information and communication technologies, May 10-13, Moscow.

39. Патент США №4052724, кл. 343-786.39. US patent No. 4052724, CL. 343-786.

40. Е.М. Hemb, М. Iida, R. Kuzuya, A. Abe, Т. Marumoto. "C/Ku Dual Frequency Band Earth Station Antenna". Microwave Conference, 1991, 21st European (Volume:2).40. E.M. Hemb, M. Iida, R. Kuzuya, A. Abe, T. Marumoto. "C / Ku Dual Frequency Band Earth Station Antenna." Microwave Conference, 1991, 21st European (Volume: 2).

41. Антоненко B.M., Берлявский И.З. и др. "Устройство совмещения двух диапазонов частот". АС №1707660 от 22.05.89. Н01Р 1/16. Опубл. 23.01.92. Бюл. №3.41. Antonenko B.M., Berlyavsky I.Z. and others. "Device for combining two frequency ranges." AS No. 1707660 dated 05.22.89. H01P 1/16. Publ. 01/23/92. Bull. Number 3.

42. Патент США №6313714, кл. 333-125.42. US patent No. 6313714, CL. 333-125.

43. Yoji Aramaki, Naofumi Yoneda, Moriyssu Miyazaki, Toshiyuki Horie. "Ultra-Thin Broadband OMT with Turnstile Junction". Microwave Symposium Digest, 2003. IEEE MTT-S International, 8-13 June 2003, Volume 1, Pages 47-50.43. Yoji Aramaki, Naofumi Yoneda, Moriyssu Miyazaki, Toshiyuki Horie. "Ultra-Thin Broadband OMT with Turnstile Junction." Microwave Symposium Digest, 2003. IEEE MTT-S International, 8-13 June 2003, Volume 1, Pages 47-50.

44. Alessandro Navarrini and Richard L. Plambeck. "A Turnstile Junction Waveguide Orthomode Transducer". IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2006, Volume 54, Issue 1, Pages 272-277.44. Alessandro Navarrini and Richard L. Plambeck. "A Turnstile Junction Waveguide Orthomode Transducer." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2006, Volume 54, Issue 1, Pages 272-277.

45. Giampaolo Pisano, Luca Pietranera, Kate Isaak, Lucio Piccirillo, Bradley Johnson, Bruno Maffei, Simon Melhuish. "A Broadband WR10 Turnstile Junction Orthomode Transducer". 2007. IEEE Microwave and Wireless Components Letters 17 (4), pp. 286-288.45. Giampaolo Pisano, Luca Pietranera, Kate Isaak, Lucio Piccirillo, Bradley Johnson, Bruno Maffei, Simon Melhuish. "A Broadband WR10 Turnstile Junction Orthomode Transducer." 2007. IEEE Microwave and Wireless Components Letters 17 (4), pp. 286-288.

46. Фролов О.П. "Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи". - М.: Горячая линия - Телеком, 2008 г., с. 409-410.46. Frolov O.P. "Mirror antennas for satellite earth stations." - M .: Hot line - Telecom, 2008, p. 409-410.

47. Патент США №7397323, кл. 333-117.47. US patent No. 7397323, CL. 333-117.

48. Sang-Gyu Park, Hoon Lee, Yong-Hoon Kim. "A Turnstile Junction Waveguide Orthomode Transducer for the Simultaneous Dual Polarization Radar". 2009. Asia Pacific Microwave Conference, 7-10 Dec. 2009.48. Sang-Gyu Park, Hoon Lee, Yong-Hoon Kim. "A Turnstile Junction Waveguide Orthomode Transducer for the Simultaneous Dual Polarization Radar." 2009. Asia Pacific Microwave Conference, 7-10 Dec. 2009.

49. Nelson J.G. Fonseca. "Compact Waveguide Orthomode Transducer Without Crossings". 13th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics and the Canadian Radio Sciences Meeting. 2009.49. Nelson J.G. Fonseca. "Compact Waveguide Orthomode Transducer Without Crossings." 13th International Symposium on Antenna Technology and Applied Electromagnetics and the Canadian Radio Sciences Meeting. 2009.

50. Juan L. Cano, Abdelwahed Tribak, Roger Hoyland, Angel Mediavilla, Eduardo Artal. "Full Band Waveguide Turnstile Junction Orthomode Transducer with Phase Matched Outputs". International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, May 2010.50. Juan L. Cano, Abdelwahed Tribak, Roger Hoyland, Angel Mediavilla, Eduardo Artal. "Full Band Waveguide Turnstile Junction Orthomode Transducer with Phase Matched Outputs." International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, May 2010.

51. Pablo Sarasa, Marina

Figure 00000001
, Jean-Christophe Angevain, Cyril Mangenot. "New Compact OMT Based on a Septum Solution for Telecom Applications". 32nd ESA/ESTEC Antenna Workshop, Nordwijk, Niederands, 5-8. Oktober 2010.51. Pablo Sarasa, Marina
Figure 00000001
, Jean-Christophe Angevain, Cyril Mangenot. "New Compact OMT Based on a Septum Solution for Telecom Applications." 32nd ESA / ESTEC Antenna Workshop, Nordwijk, Niederands, 5-8. Oktober 2010.

52. Sivasankaran Srikanth, Michael Solatka. "A Compact Full Waveguide Band Turnstile Junction Orthomode Transducer". General Assembly and Scientific Symposium, 2011 XXXth URSI, 13-20 Aug. 2011, Pages 1-4.52. Sivasankaran Srikanth, Michael Solatka. "A Compact Full Waveguide Band Turnstile Junction Orthomode Transducer." General Assembly and Scientific Symposium, 2011 XXXth URSI, 13-20 Aug. 2011, Pages 1-4.

53. Gaurav Upadhyaya, Ila Agnihotri, S.B. Chakrabarty, Rajeev Jyoti. "A Broadband WR-15 Orthomode Transducer". Antenna Systems Group, Space Applications Centre, Ahmedabad-380 015, India, 2011.53. Gaurav Upadhyaya, Ila Agnihotri, S.B. Chakrabarty, Rajeev Jyoti. "A Broadband WR-15 Orthomode Transducer." Antenna Systems Group, Space Applications Center, Ahmedabad-380 015, India, 2011.

54. Hull, C.L.H., Plambeck, R., & Engargiola, G., "1 mm Dual-polarization Science with CARMA," 2011, in General Assembly and Scientific Symposium, 2011 XXXth URSI, 1-4.54. Hull, C. L.H., Plambeck, R., & Engargiola, G., "1 mm Dual-polarization Science with CARMA," 2011, in General Assembly and Scientific Symposium, 2011 XXXth URSI, 1-4.

55. Пероттино П., Лепелтье Ф. "Многополосное устройство для соединения и разделения передачи и приема с широкой частотной полосой типа ОМТ для сверхвысокочастотных телекоммуникационных антенн". Патент РФ №2497242 от 05.09.2008. Н01Р 1/161. Опубл. 27.10.2013. Бюл. №30.55. Perottino P., Lepeltier F. "A multi-band device for connecting and separating transmission and reception with a wide frequency band type OMT for microwave telecommunication antennas." RF patent No. 2497242 from 09/05/2008. H01P 1/161. Publ. 10/27/2013. Bull. No. 30.

56. David Dousset, Stephane Claude, Ke Wu "A Compact High-Performance Orthomode Transducer for the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) Band 1 (31-45 GHz)". IEEE Access 1: 480-487 (2013).56. David Dousset, Stephane Claude, Ke Wu "A Compact High-Performance Orthomode Transducer for the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) Band 1 (31-45 GHz)." IEEE Access 1: 480-487 (2013).

57. E. Artal, В. Aja, L. de la Fuente, J.L. Cano, E. Villa, J. Cagigas. "QUIJOTE. Receptores de 30 GHz para el Instrumento TGI". Encuentro RIA-AstroMadrid. 26 Septiembre, 2013.57. E. Artal, B. Aja, L. de la Fuente, J.L. Cano, E. Villa, J. Cagigas. "QUIJOTE. Receptores de 30 GHz para el Instrumento TGI." Encuentro RIA-AstroMadrid. Sept. 26, 2013.

58. Патент США №8816930, кл. 343-850.58. US patent No. 8816930, CL. 343-850.

59. Giuseppe Virone, Oscar Antonio Peverini, Mauro Lumia, Giuseppe Addamo, Riccardo Tascone. "Platelet Orthomode Transducer for Q-Band Correlation Polarimeter Clusters". IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 62, №7, July 2014, pages 1487-1494.59. Giuseppe Virone, Oscar Antonio Peverini, Mauro Lumia, Giuseppe Addamo, Riccardo Tascone. "Platelet Orthomode Transducer for Q-Band Correlation Polarimeter Clusters." IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 62, No. 7, July 2014, pages 1487-1494.

60. S.I. Piltyay. "Enhanced C-Band Coaxial Orthomode Transducer". Вiсник Нациiонального техрнiчного унiверситету

Figure 00000002
«КПI». 36 Серiя. Радiотехнiка. Радiоапаратобудування. 2014. №57, С. 35-42.60. SI Piltyay. "Enhanced C-Band Coaxial Orthomode Transducer." Newsletter of the National Technical University
Figure 00000002
"KPI". 36 Seria. Radio engineering. Radio equipment. 2014. No. 57, S. 35-42.

61. С.I. Пiльтяй. "Коаксiальний ортомодовий перетворювач для розширеного С-дiапазону". Вiсник Нацiонального технiчного унiверситету

Figure 00000002
«КПI». 36 Серiя. Радiотехнiка. Радiоапаратобудування. 2014. №58, С. 27-34.61. C.I. Take it easy. "Coaxial orthomodic overturning for extended C-band." Newsletter of the National Technical University
Figure 00000002
"KPI". 36 Seria. Radio engineering. Radio equipment. 2014. No. 58, pp. 27-34.

62. Патент США №8929699, кл. 385-43.62. US patent No. 8929699, CL. 385-43.

63. Антоненко В.М., Берлявский И.З. и др. "Устройство для приема ортогональных линейно поляризованных волн". АС №1821846 от 12.02.90. Н01Р 1/16. Опубл. 15.06.93. Бюл. № 22.63. Antonenko V.M., Berlyavsky I.Z. and others. "Device for receiving orthogonal linearly polarized waves." AC No. 1821846 from 02/12/90. H01P 1/16. Publ. 06/15/93. Bull. Number 22.

Claims (1)

Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот, состоящее из двухдиапазонного поляризатора с фазосдвигающими неоднородностями, обеспечивающими фазовый сдвиг 90° в обоих диапазонах частот, устройства совмещения двух диапазонов частот с функцией поляризационной селекции в нижнем диапазоне частот и поляризационного селектора верхнего диапазона частот, прямоугольные плечи которого расположены под углом 90° друг к другу и являются выходами устройства в верхнем диапазоне частот, выполненных на отрезках круглого волновода разного сечения, соединенных каскадно и соосно, при этом устройство совмещения двух диапазонов частот, состоящее из центрального отрезка волновода круглого сечения с присоединенными к нему под углом 90° друг к другу одинаковыми прямоугольными плечами, в которых в месте их соединения с центральным отрезком волновода круглого сечения установлены одинаковые режекторные фильтры верхних частот и которые подключены к одинаковым прямоугольным волноводам нижних частот, соединенных с симметричными плечами двойного волноводного тройника и присоединенного к нему волноводного перехода на сечение меньшего диаметра, запредельного для сигналов нижнего диапазона частот, соединено со стороны сечения большего диаметра с выходом двухдиапазонного поляризатора, вход которого является входом устройства в обоих диапазонах частот, а со стороны сечения меньшего диаметра - со входом поляризационного селектора верхнего диапазона частот, отличающееся тем, что в устройстве совмещения двух диапазонов частот фазосдвигающие неоднородности двухдиапазонного поляризатора расположены под углом 0° или 90° к осям прямоугольных плеч устройства совмещения двух диапазонов частот, соединенных через прямоугольные волноводы нижних частот с симметричными плечами одного двойного волноводного тройника, оба плеча Е и Н которого являются выходами устройства в нижнем диапазоне частот, и под углом 45° к осям прямоугольных плеч поляризационного селектора верхнего диапазона частот.A device for operating on two circular polarizations in two frequency ranges, consisting of a dual-band polarizer with phase-shifting inhomogeneities providing a 90 ° phase shift in both frequency ranges, a device for combining two frequency ranges with a function of polarization selection in the lower frequency range and a polarization selector of the upper frequency range, whose rectangular shoulders are located at an angle of 90 ° to each other and are the outputs of the device in the upper frequency range, made on segments of round of the waveguide of different sections, connected in cascade and coaxially, while the device for combining two frequency ranges, consisting of a central segment of a circular waveguide with identical rectangular arms connected to it at a 90 ° angle to each other, in which they are connected to the central segment of the waveguide of circular cross section, identical high-pass notch filters are installed and which are connected to the same rectangular low-frequency waveguides connected to the symmetrical arms of the double waveguide a tee and a waveguide transition connected to it to a cross section of a smaller diameter, which is prohibitive for signals of the lower frequency range, connected from the side of the cross section of a larger diameter to the output of the dual-band polarizer, the input of which is the input of the device in both frequency ranges, and from the side of the smaller diameter, to the polarization input selector of the upper frequency range, characterized in that in the device for combining two frequency ranges, phase-shifting inhomogeneities of the dual-band polarizer are located They are angled at an angle of 0 ° or 90 ° to the axes of the rectangular arms of the device combining two frequency ranges connected through rectangular waveguides of low frequencies with symmetrical arms of one double waveguide tee, both arms E and H of which are the outputs of the device in the lower frequency range, and at an angle of 45 ° to the axes of the rectangular shoulders of the polarizing selector of the upper frequency range.
RU2016126382A 2016-07-01 2016-07-01 Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges RU2638902C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126382A RU2638902C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126382A RU2638902C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638902C1 true RU2638902C1 (en) 2017-12-18

Family

ID=60718943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126382A RU2638902C1 (en) 2016-07-01 2016-07-01 Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638902C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215957A (en) * 1962-03-05 1965-11-02 Bendix Corp Variable polarization for microwaves
US4507665A (en) * 1981-06-11 1985-03-26 Thomson-Csf Primary source with frequency re-utilization
SU1758732A1 (en) * 1989-12-22 1992-08-30 Киевское Высшее Военное Инженерное Дважды Краснознаменное Училище Связи Им.М.И.Калинина Two-range excitation source with circular polarization of
US5583515A (en) * 1993-10-29 1996-12-10 Nec Corporation Cross polarization compensation for zero vector communication signals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215957A (en) * 1962-03-05 1965-11-02 Bendix Corp Variable polarization for microwaves
US4507665A (en) * 1981-06-11 1985-03-26 Thomson-Csf Primary source with frequency re-utilization
SU1758732A1 (en) * 1989-12-22 1992-08-30 Киевское Высшее Военное Инженерное Дважды Краснознаменное Училище Связи Им.М.И.Калинина Two-range excitation source with circular polarization of
US5583515A (en) * 1993-10-29 1996-12-10 Nec Corporation Cross polarization compensation for zero vector communication signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xiang et al. A flexible dual-band antenna with large frequency ratio and different radiation properties over the two bands
Dubrovka et al. Novel high performance coherent dual-wideband orthomode transducer for coaxial horn feeds
CA1260609A (en) Wide bandwidth multiband feed system with polarization diversity
CA2423489C (en) Dual band multimode coaxial tracking feed
US7646263B1 (en) Tracking feed for multi-band operation
US5628057A (en) Multi-port radio frequency signal transformation network
US20120127034A1 (en) Phased Array Antenna with Reduced Component Count
Xue et al. Low conversion-loss fourth subharmonic mixers incorporating CMRC for millimeter-wave applications
Zaidi et al. A new dual band 4× 4 butler matrix with dual band 3 dB quadrature branch line coupler and dual band 45° phase shifter
Lee et al. Band-switchable substrate-integrated waveguide resonator and filter
Shuliak et al. Modern microwave polarizers and their electromagnetic characteristics
US6046702A (en) Probe coupled, multi-band combiner/divider
US20220384951A1 (en) Multiband resonator element for making filters, polarizers and frequency-selective surfaces
Zhao et al. A circularly polarized array composed of linear polarized microstrip patches fed by metamaterial transmission line
Patriotis et al. AK/Ka band frequency reconfigurable transmit/receive antenna array
RU2638902C1 (en) Device for operation on two circular polarizations in two frequency ranges
Seddiki et al. A novel wide, dual-and triple-band frequency reconfigurable butler matrix based on transmission line resonators
Kim et al. A SiGe BiCMOS concurrent K/V dual-band 16-way power divider and combiner
Al-Saedi et al. A wide axial ratio beamwidth circularly polarized antenna for Ka-band satellite on the move (SOTM) phased array applications
Wei et al. A Fully Reconfigurable 1$\times $4 Filtering Beamforming Network With Continuous Phase and Amplitude Control
Zhang et al. A 20/30GHz dualband dual circularly polarized antenna hybridizing folded refelctarray and folded transmitarray
EP4268321A1 (en) A polarizer for parallel plate waveguides
Montori et al. Constant-phase dual polarization MEMS-based elementary cell for electronic steerable reflectarrays
YE et al. Multibeam antenna based on butler matrix for 3G/LTE/5G/B5G base station applications
Morini et al. Directional coupler with 3 input/3 output square waveguide dual-polarization ports

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200702