RU2650719C1 - Разделитель ортогонально-поляризованных волн - Google Patents

Разделитель ортогонально-поляризованных волн Download PDF

Info

Publication number
RU2650719C1
RU2650719C1 RU2017110954A RU2017110954A RU2650719C1 RU 2650719 C1 RU2650719 C1 RU 2650719C1 RU 2017110954 A RU2017110954 A RU 2017110954A RU 2017110954 A RU2017110954 A RU 2017110954A RU 2650719 C1 RU2650719 C1 RU 2650719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polarizer
phase
shifting element
selector
polarization
Prior art date
Application number
RU2017110954A
Other languages
English (en)
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
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 filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио
Priority to RU2017110954A priority Critical patent/RU2650719C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2650719C1 publication Critical patent/RU2650719C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/165Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/165Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
    • H01P1/17Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation for producing a continuously rotating polarisation, e.g. circular polarisation

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи. Разделитель ортогонально-поляризованных волн, содержащий последовательно расположенные первый поляризатор, первый уголковый изгиб, корректор эллиптичности, второй уголковый изгиб, идентичный первому, второй поляризатор и поляризационный селектор с прямым и боковым выходными плечами, причем первый и второй поляризаторы выполнены в виде отрезка круглого волновода, внутри которого размещен фазосдвигающий элемент с возможностью поворота посредством диэлектрического стержня, проходящего через отверстие, выполненное в стенке отрезка круглого волновода между первым и вторым уголковыми изгибами, при этом фазосдвигающий элемент в первом поляризаторе выполнен с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 90°. Фазосдвигающий элемент во втором поляризаторе выполнен с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 45°, а во втором поляризаторе под углом 45° к боковому выходному плечу поляризационного селектора установлен дополнительный фазосдвигающий элемент с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 45°, при этом фазосдвигающие элементы во втором поляризаторе установлены либо в одной поперечной плоскости, либо разнесены вдоль его продольной оси. Технический результат - уменьшение мощности. 8 ил.

Description

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи и в системах спутникового телевизионного вещания с поляризационным уплотнением для приема ортогональных сигналов, как с линейной, так и с круговой поляризацией.
Цель изобретения - уменьшение мощности, необходимой как для адаптивной подстройки по поляризации при приеме ортогональных линейно-поляризованных волн, так и для подстройки по поляризации при переходе из режима приема линейно-поляризованных волн в режим приема волн круговой поляризации и обратно.
Известен разделитель поляризации с четвертьволновой пластинкой [1], состоящий из π/2-поляризатора с установленной в нем четвертьволновой диэлектрической пластинкой (вносящей дифференциальный фазовый сдвиг, равный 90°) и поляризационного селектора с одним входным и двумя выходными плечами. Недостатком этого устройства является то, что оно осуществляет только разделение волн круговой поляризации с противоположным направлением вращения векторов электрического поля, но не позволяет осуществлять разделение ортогональных линейно-поляризованных волн. Поэтому данное устройство часто называют устройством приема волн круговой поляризации с противоположным направлением вращения векторов электрического поля или просто разделителем волн круговой поляризации.
К конструктивным особенностям такого разделителя волн круговой поляризации относятся:
- по меньшей мере одно из выходных плеч поляризационного селектора является боковым с осью перпендикулярной оси входного плеча,
- между плоскостью четвертьволновой пластинки поляризатора и боковым плечом поляризационного селектора имеет место угол, равный 45°.
В качестве фазосдвигающих элементов в π/2-поляризаторе, кроме диэлектрических пластин, могут также использоваться неоднородности других типов: металлические гребни, ряды металлических диафрагм, штырей, стержней и т.д., как правило, установленные в одной диаметральной плоскости (или в двух взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях).
Принцип работы разделителя волн круговой поляризации основан на следующих свойствах π/2-поляризатора и поляризационного селектора.
Свойство π/2-поляризатора: если на вход π/2-поляризатора поступают две волны круговой поляризации с противоположным направлением вращения векторов электрического поля, то, проходя через π/2-поляризатор, эти волны преобразуются в две ортогональные линейно-поляризованные волны, векторы электрического поля которых ориентированы под углом 45° к плоскости фазосдвигающего элемента π/2- поляризатора.
Свойство поляризационного селектора: если на вход поляризационного селектора поступают две ортогональные линейно-поляризованные волны, при этом вектор электрического поля первой волны параллелен боковому выходному плечу поляризационного селектора, а второй волны перпендикулярен ему, то, проходя через селектор, вторая волна поступит именно в это боковое плечо селектора, а первая волна поступит в другое выходное плечо селектора, которое, в зависимости от выбранной конструкции поляризационного селектора, также может быть боковым [2] или прямым [3].
Из этих свойств π/2-поляризатора и поляризационного селектора следует, что для того, чтобы разделитель волн круговой поляризации, представляющий собой последовательное соединение π/2-поляризатора и поляризационного селектора, осуществлял разделение волн круговой поляризации, необходимо, чтобы угол между плоскостью фазосдвигающего элемента π/2-поляризатора и плоскостью бокового выходного плеча селектора был равен 45°. Эта конструктивная особенность разделителя волн круговой поляризации в той или иной форме используется во всех рассматриваемых далее устройствах, включая заявляемое устройство.
Известно устройство [4], позволяющее осуществлять прием ортогональных волн, как с линейной, так и с круговой поляризацией. В состав устройства входят разделитель волн круговой поляризации, аналогичный рассмотренному выше, две секции, выполненные на отрезках круглого волновода, с фазосдвигающими элементами, каждый из которых вносит дифференциальный фазовый сдвиг 45°, и по меньшей мере два вращающихся сочленения, обеспечивающих возможность вращения этих двух секций. Устройство имеет несколько недостатков. Одним из них является использование электродвигателей повышенной мощности, которые для подстройки по поляризации с помощью вращающихся сочленений осуществляют вращение двух упомянутых секций, при этом, кроме необходимого вращения одних только фазосдвигающих элементов в этих секциях, электродвигатели осуществляют вращение самих отрезков круглого волновода, а для этого требуется дополнительная мощность электродвигателей. Другим недостатком устройства является использование во вращающихся сочленениях относительно узкополосных дроссельно-фланцевых соединений с кольцевой канавкой, коэффициент отражения от которых обычно достигает 0,02 в полосе ±15% от центральной частоты рабочего диапазона, где он равен 0. Еще один недостаток устройства - существенные потери во вращающихся сочленениях (до 0,2 дБ в каждом сочленении), приводящие к ухудшению шумовой добротности приемной системы, в которой используется это устройство. Таким образом, все перечисленные недостатки данного устройства обусловлены наличием в нем волноводных вращающихся сочленений, необходимых при подстройке по поляризации для обеспечения вращения отрезков круглого волновода вместе с установленными в них фазосдвигающими элементами.
Известен разделитель ортогонально-поляризованных волн [5], выполняющий те же функции, что и устройство [4], но в котором отсутствуют волноводные вращающиеся сочленения. Этот разделитель ортогонально-поляризованных волн содержит два последовательно соединенных π/2-поляризатора и поляризационный селектор. Поляризаторы выполнены в виде отрезков круглого волновода, внутри которых размещены фазосдвигающие элементы, вносящие дифференциальный фазовый сдвиг 90°. Подстройка по поляризации осуществляется не путем механического вращения отрезков круглого волновода с расположенными в них фазосдвигающими элементами, а только посредством вращения самих фазосдвигающих элементов с помощью диэлектрических стержней, а для этого требуется меньшая мощность, чем в устройстве [4].
При работе в режиме адаптивного приема ортогональных линейно-поляризованных волн в устройстве [5] используется способность π-поляризатора изменять ориентацию плоскости поляризации линейно-поляризованной волны [6]. В устройстве [5] π-поляризатор реализуется путем установки в одной плоскости фазосдвигающих элементов обоих π/2-поляризаторов, а требуемая ориентация плоскостей поляризации ортогональных линейно-поляризованных волн, при которой обеспечивается полное выделение сигналов каждой волны в соответствующих выходных плечах поляризационного селектора, достигается посредством синхронного вращения этих фазосдвигающих элементов. Необходимость обеспечения синхронного вращения является основным недостатком работы устройства в этом режиме, т.к., во-первых, для вращения двух фазосдвигающих элементов требуется большая мощность, чем для вращения одного, во-вторых, необходимость одновременной работы двух электродвигателей (вместо одного) уменьшает надежность устройства и, в-третьих, незначительное отклонение в синхронности вращения фазосдвигающих элементов приводит к ухудшению кроссполяризационной развязки устройства.
Для обеспечения работы разделителя ортогонально-поляризованных волн [5] в режиме одновременного приема двух волн круговой поляризации левого и правого направлений вращения необходимо фазосдвигающий элемент в первом поляризаторе установить под углом 45° к плоскости бокового плеча селектора, а во втором поляризаторе - в плоскости бокового плеча селектора. В этом случае первый и второй π/2-поляризаторы вместе работают как один π/2-поляризатор, а все устройство - как рассмотренный выше разделитель волн круговой поляризации [1]. Недостатком работы устройства [5] при переходе из одного режима работы в другой является необходимость поворота во втором поляризаторе фазосдвигающего элемента, вносящего дифференциальный фазовый сдвиг, равный 90°, в то время, как будет показано далее, достаточно осуществлять поворот фазосдвигающего элемента с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 45°, для чего требуется меньшая мощность.
Из особенностей работы устройства [5] вытекает еще один его недостаток - относительно высокая сложность электродвигателя, осуществляющего вращение фазосдвигающего элемента во втором поляризаторе. Это обусловлено тем, что в устройстве [5] он используется как при работе в режиме адаптивного приема ортогонально-поляризованных волн, так и для перехода из одного режима работы устройства в другой. Этот электродвигатель может быть заменен на более простой, если его использовать только для осуществления перехода из одного режима работы устройства в другой посредством простого поворота фазосдвигающего элемента на некоторый фиксированный угол и не использовать его в режиме адаптивного приема ортогонально-поляризованных волн.
Разделитель ортогонально-поляризованных волн [5] был выбран в качестве устройства-прототипа по причине наибольшей близости к заявляемому устройству по конструктивному исполнению и по выполняемым функциям. В заявляемом устройстве так же как в устройстве-прототипе не используются волноводные вращающиеся сочленения.
Заявляемое устройство лишено всех перечисленных выше недостатков устройства-прототипа.
Основным техническим результатом, достигаемым заявляемым устройством, является уменьшение мощности, потребляемой электродвигателями при подстройках по поляризации в режиме приема ортогональных линейно-поляризованных волн, а также при переходе из режима приема ортогональных линейно-поляризованных волн в режим приема волн круговой поляризации и при обратном переходе. Поставленная техническая задача достигается изменением конструкции второго π/2-поляризатора, благодаря чему дифференциальный фазовый сдвиг, вносимый этим поляризатором, может принимать два фиксированных значения: 0° (в режиме приема волн круговой поляризации) и 90° (в режиме приема линейно-поляризованных волн). При этом перевод устройства из одного режима работы в другой режим работы и обратно осуществляется посредством поворота во втором поляризаторе фазосдвигающего элемента, вносящего дифференциальный фазовый сдвиг 45°, а не 90° (как в устройстве-прототипе). Этот фазосдвигающий элемент вдвое меньше и вдвое легче фазосдвигающего элемента поворачиваемого во втором поляризаторе устройства-прототипа. Следовательно, для его поворота при переходе из режима в режим требуется меньшая мощность электродвигателя. При приеме ортогональных линейно-поляризованных волн дифференциальный фазовый сдвиг, вносимый вторым поляризатором в патентуемом устройстве, устанавливается равным 90°, при этом расположенные в нем фазосдвигающие элементы ориентированы под углом 45° к боковому плечу поляризационного селектора и вместе вносят дифференциальный фазовый сдвиг, равный 90°. Как следует из вышеприведенных свойств π/2-поляризатора и поляризационного селектора, в этом случае в заявляемом устройстве второй поляризатор и поляризационный селектор оба вместе выполняют функцию разделителя волн круговой поляризации [1]. Для реализации функции разделителя волн круговой поляризации необходимо, чтобы на вход второго поляризатора заявляемого устройства поступали волны круговой поляризации, а для этого, в свою очередь, необходимо, чтобы первый поляризатор осуществлял преобразование ортогональных линейно-поляризованных волн, поступающих на его вход, в волны круговой поляризации. Как следует из свойств π/2-поляризатора [6], для преобразования волн линейной поляризации в волны круговой поляризации плоскость фазосдвигающего элемента первого поляризатора должна быть ориентирована под углом 45° к плоскостям поляризации ортогональных линейно-поляризованных волн на его входе. Поскольку ориентация векторов электрического поля ортогональных линейно-поляризованных волн на входе устройства может меняться, то и ориентация плоскости фазосдвигающего элемента в первом поляризаторе должна меняться, при этом угол между плоскостью фазосдвигающего элемента этого поляризатора и плоскостями поляризации ортогональных линейно-поляризованных волн на входе устройства должен всегда оставаться постоянным и быть равным 45°. Таким образом, в случае приема ортогональных линейно-поляризованных волн адаптивная подстройка по поляризации в заявляемом устройстве осуществляется посредством вращения фазосдвигающего элемента только в одном первом π/2-поляризаторе, а не посредством синхронного вращения фазосдвигающих элементов в обоих π/2-поляризаторах, как описано в [5]. Очевидно, мощность, необходимая для вращения одного фазосдвигающего элемента, вдвое меньше мощности, необходимой для вращения двух таких же фазосдвигающих элементов.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3).
Разделитель ортогонально-поляризованных волн (фиг. 1) содержит последовательно расположенные первый поляризатор 1, первый уголковый изгиб 2, корректор эллиптичности 3, второй уголковый изгиб 4, идентичный первому, второй поляризатор 5 и поляризационный селектор 6 с прямым выходным плечом 7 и с боковым выходным плечом 8, фазосдвигающий элемент 9, фазосдвигающий элемент 10, диэлектрический стержень 11, диэлектрический стержень 12, фазосдвигающий элемент 13.
Первый поляризатор 1 представляет собой отрезок волновода круглого сечения, на оси которого расположен диэлектрический стержень 11 (стержень 11 может быть выполнен, например, из кварцевого стекла) с закрепленным на нем фазосдвигающим элементом 9. Конец диэлектрического стержня 11 от первого поляризатора 1 проходит через отверстие в стенке отрезка круглого волновода между первым уголковым изгибом 2 и вторым уголковым изгибом 4. Размеры фазосдвигающего элемента 9 в первом поляризаторе 1 выбраны таким образом, что фазосдвигающий элемент 9 вносит дифференциальный фазовый сдвиг 90°. Изменение ориентации плоскости фазосдвигающего элемента 9 осуществляется посредством поворота диэлектрического стержня 11.
Корректор эллиптичности 3 может быть выполнен, например, в виде ряда штырей, ввернутых в стенку отрезка круглого волновода между первым уголковым изгибом 2 и вторым уголковым изгибом 4 (фиг. 1).
Второй поляризатор 5 представляет собой отрезок волновода круглого сечения, на оси которого расположен диэлектрический стержень 12 (стержень 12 так же, как и стержень 11, может быть выполнен из кварцевого стекла) с закрепленным на нем фазосдвигающим элементом 10. Конец диэлектрического стержня 12 от второго поляризатора 5 проходит через отверстие в стенке отрезка круглого волновода между первым уголковым изгибом 2 и вторым уголковым изгибом 4 (фиг. 1). Размеры фазосдвигающего элемента 10 во втором поляризаторе 5 выбраны таким образом, что фазосдвигающий элемент 10 вносит, в отличие от фазосдвигающего элемента 9 в первом поляризаторе 1, дифференциальный фазовый сдвиг не 90°, а 45°. Изменение ориентации плоскости фазосдвигающего элемента 9 осуществляется посредством поворота диэлектрического стержня 12. Кроме фазосдвигающего элемента 10 во втором поляризаторе 5 содержится еще один фазосдвигающий элемент 13, вносящий также дифференциальный фазовый сдвиг 45°. Фазосдвигающий элемент 13 может быть выполнен в виде двух диэлектрических пластин или двух рядов металлических штырей, установленных в диаметральной плоскости на внутренней стенке отрезка волновода второго поляризатора 4. При этом угол между плоскостью фазосдвигающего элемента 11 и плоскостью бокового выходного плеча 8 поляризационного селектора 6 составляет 45° (фиг. 2б, фиг. 3б).
Возможны два варианта конструктивного исполнения второго поляризатора 5. В первом варианте (фиг. 1) фазосдвигающие элементы 10 и 13 устанавливаются в одной поперечной плоскости второго поляризатора 5. Во втором варианте фазосдвигающие элементы 10 и 13 устанавливаются последовательно вдоль продольной оси второго поляризатора 5. Ближе ко входу второго поляризатора 5 устанавливается фазосдвигающий элемент 10 с возможностью поворота посредством диэлектрического стержня 12. Ближе к выходу второго поляризатора 5 устанавливается второй фазосдвигающий элемент 13, жестко закрепляемый на внутренней стенке второго поляризатора 5.
Угол первого уголкового изгиба 2 (или радиус, если изгиб плавный) и угол второго уголкового изгиба 4 (или радиус, если изгиб плавный) определяется требуемой величиной согласования, причем расстояние между осями первого поляризатора 1 и второго поляризатора 5 не должно превышать размеры электродвигателя, вращающего диэлектрический стержень 12 для того, чтобы избежать излишнего затенения раскрыва антенны. Конструкция разделителя ортогонально-поляризованных волн фиг. 1 с аксиальным расположением первого поляризатора 1 и второго поляризатора 5, когда первый уголковый изгиб 2 и второй уголковый изгиб 4 находятся в одной плоскости, предполагает использование в осесимметричных двухзеркальных антеннах. В однозеркальных антеннах рекомендуется использовать, как частный вариант конструкции патентуемого устройства, разделитель ортогонально-поляризованных волн с взаимно перпендикулярным расположением первого поляризатора 1 и второго поляризатора 5, т.е. когда первый уголковый изгиб 2 и второй уголковый изгиб 4 перпендикулярны друг другу - такая конструкция минимально затеняет раскрыв антенны и при этом, что является дополнительным преимуществом этой конструкции, нет необходимости в корректоре эллиптичности.
Предлагаемый разделитель ортогонально-поляризованных волн работает следующим образом.
1. Пусть на вход устройства поступают две ортогональные линейно-поляризованные волны Е1 и Е2 произвольной ориентации, задаваемой некоторым произвольным углом β, заключенным между вектором электрического поля волны Е1 и осью бокового плеча 8 поляризационного селектора 6 (фиг. 2). Посредством поворота диэлектрического стержня 11 фазосдвигающий элемент 9 первого поляризатора 1 устанавливается под углом 45° к вектору электрического поля волны Е1 (фиг. 2а). В этом случае, в силу известных свойств π/2-поляризатора [6], первый поляризатор 1 осуществит преобразование ортогональных линейно-поляризованных волн в волны круговой поляризации с противоположным направлением вращения векторов электрического поля. В частности линейно-поляризованная волна Е1 преобразуется в волну Е1 круговой поляризации, а линейно-поляризованная волна Е2 преобразуется в волну Е2 круговой поляризации с противоположным направлением вращения вектора электрического поля. Далее эти волны Е1 и Е2 круговой поляризации последовательно проходят первый уголковый изгиб 2, корректор эллиптичности 3, второй уголковый изгиб 4 и поступают на вход второго поляризатора 5. Корректор эллиптичности 3 осуществляет компенсацию дифференциального фазового сдвига, вносимого уголковыми изгибами 2 и 4, и вследствие этого волны Е1 и Е2 круговой поляризации поступают с выхода первого поляризатора 1 на вход второго поляризатора 5 без каких-либо поляризационных искажений (фиг. 2б).
При постоянном изменении ориентации векторов электрического поля ортогональных линейно-поляризованных волн (β меняется, фиг. 2а), поступающих на вход устройства, осуществляется адаптивная подстройка по поляризации, при которой ориентация фазосдвигающего элемента 9 меняется постоянно, «отслеживая» изменения угла β, но при которой угол между плоскостью фазосдвигающего элемента 9 и вектором электрического поля линейно-поляризованной волны Е1 остается неизменно равным 45°. Очевидно и в этом более общем случае на выходе первого поляризатора 1 имеют место две Е1 и Е2 круговой поляризации, которые далее поступают на вход второго поляризатора 5.
Для осуществления дальнейшего разделения волн Е1 и Е2 круговой поляризации участок заявляемого устройства, заключенный между входом второго поляризатора 5 и выходными плечами 7, 8 поляризационного селектора, выполняет функцию разделителя волн круговой поляризации [1]. Для этого, как отмечалось выше, этот участок должен представлять собой последовательное соединение π/2-поляризатора и поляризационного селектора, а угол между плоскостью фазосдвигающего элемента π/2-поляризатора и плоскостью бокового выходного плеча селектора должен быть равен 45°. Для выполнения этого условия необходимо с помощью диэлектрического стержня 12 во втором поляризаторе 5 повернуть фазосдвигающий элемент 9 до совмещения его плоскости с плоскостью фазосдвигающего элемента 11 (фиг. 2б). Тогда суммарный фазовый сдвиг, вносимый обоими фазосдвигающими элементами 10 и 13 во втором поляризаторе 5, станет равен 45°+45°=90°. В результате выполнения этого условия две волны Е1 и Е2 круговой поляризации преобразуются в втором поляризаторе 5 в ортогональные линейно-поляризованные волны, соответственно Е1 и Е2, которые затем поступают на вход поляризационного селектора 5 (фиг. 2в), пройдя через который, волна Е1 поступает в прямое выходное плечо 6, а волна Е2 - в боковое выходное плечо 7.
2. Пусть на вход заявляемого устройства поступают две волны Е1 и Е2 круговой поляризации с противоположным направлением вращения векторов электрического поля (фиг. 3а). Очевидно, в этом случае все устройство должно выполнять функцию разделителя волн круговой поляризации. Для разделения волн круговой поляризации необходимо [1] установить фазосдвигающий элемент 9 в первом поляризаторе 1 таким образом, чтобы угол между его плоскостью и плоскостью бокового плеча 8 поляризационного селектора составлял 45°. Кроме того, во втором поляризаторе 5 фазосдвигающий элемент 10 необходимо повернуть так, чтобы угол между его плоскостью и плоскостью фазосдвигающего элемента 13 был равен 90° (фиг. 3б). Тогда суммарный фазовый сдвиг, вносимый вторым поляризатором 5, станет равен 45°-45°=0° и, следовательно, влияние поляризатора 5 на работу устройства в этом случае можно не учитывать. В результате, при таких взаимных ориентациях фазосдвигающих элементов 9, 10, 13 все устройство представляет собой рассмотренный выше разделитель волн круговой поляризации [1], состоящий из последовательно соединенных поляризатора 1, вносящего дифференциальный фазовый сдвиг 90°, и поляризационного селектора 6, при этом угол между плоскостью фазосдвигающего элемента 9 поляризатора 1 и плоскостью бокового выходного плеча 8 поляризационного селектора равен 45°. Как и в исходном разделителе волн круговой поляризации [1], на выходе поляризатора 1 и на входе поляризационного селектора 6 имеют место две ортогональные линейно-поляризованные волны Е1 и Е2 (фиг. 3б), векторы электрического поля которых ориентированы под углом 45° к плоскости фазосдвигающего элемента 9 поляризатора 1 и под углом 0°/90° к оси бокового плеча 8 поляризационного селектора 6 (фиг. 3а, фиг. 3б). И, как было рассмотрено выше, пройдя через поляризационный селектор 6, волна Е1 поступает в прямое выходное плечо 7, а волна Е2 поступает в боковое выходное плечо 8 (фиг. 3в).
Источники информации
1. Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. 1966 Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов. радио, 1966, стр. 349, рис. 11.26.
2. Каменский Н.Н., Модель A.M., Надененко Б.С. и др.; Под ред. С.В. Бородича. Справочник по радиорелейной связи. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1981, стр. 74, Рис. 4.6.
3. Каменский Н.Н., Модель A.M., Надененко Б.С. и др.; Под ред. С.В. Бородича. Справочник по радиорелейной связи. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1981, стр. 73, Рис. 4.4.
4. Патент США N6166610, кл. 333-21А.
5. Авторское свидетельство SU №1830560, Н01Р 1/165.
6. Аксинази Г.Б., 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., стр. 181-182.

Claims (1)

  1. Разделитель ортогонально-поляризованных волн, содержащий последовательно расположенные первый поляризатор, первый уголковый изгиб, корректор эллиптичности, второй уголковый изгиб, идентичный первому, второй поляризатор и поляризационный селектор с прямым и боковым выходными плечами, причем первый и второй поляризаторы выполнены в виде отрезка круглого волновода, внутри которого размещен фазосдвигающий элемент с возможностью поворота посредством диэлектрического стержня, проходящего через отверстие, выполненное в стенке отрезка круглого волновода между первым и вторым уголковыми изгибами, при этом фазосдвигающий элемент в первом поляризаторе выполнен с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 90°, отличающийся тем, что фазосдвигающий элемент во втором поляризаторе выполнен с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 45°, а во втором поляризаторе под углом 45° к боковому выходному плечу поляризационного селектора установлен дополнительный фазосдвигающий элемент с дифференциальным фазовым сдвигом, равным 45°, при этом фазосдвигающие элементы во втором поляризаторе установлены либо в одной поперечной плоскости, либо разнесены вдоль его продольной оси.
RU2017110954A 2017-04-03 2017-04-03 Разделитель ортогонально-поляризованных волн RU2650719C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110954A RU2650719C1 (ru) 2017-04-03 2017-04-03 Разделитель ортогонально-поляризованных волн

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017110954A RU2650719C1 (ru) 2017-04-03 2017-04-03 Разделитель ортогонально-поляризованных волн

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2650719C1 true RU2650719C1 (ru) 2018-04-17

Family

ID=61976532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017110954A RU2650719C1 (ru) 2017-04-03 2017-04-03 Разделитель ортогонально-поляризованных волн

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2650719C1 (ru)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2607849A (en) * 1943-10-02 1952-08-19 Edward M Purcell Control of polarization in wave guides and wave guide systems
US2890328A (en) * 1954-09-08 1959-06-09 Bell Telephone Labor Inc Non-reciprocal wave transmission
US3215957A (en) * 1962-03-05 1965-11-02 Bendix Corp Variable polarization for microwaves
SU381122A1 (ru) * 1971-07-15 1973-05-15 Модулятор одной боковой частоты субмйллиметрового диапазона
US4162463A (en) * 1977-12-23 1979-07-24 Gte Sylvania Incorporated Diplexer apparatus
US4228410A (en) * 1979-01-19 1980-10-14 Ford Aerospace & Communications Corp. Microwave circular polarizer
US4353041A (en) * 1979-12-05 1982-10-05 Ford Aerospace & Communications Corp. Selectable linear or circular polarization network
US4410866A (en) * 1980-07-31 1983-10-18 Thomson-Csf Antenna transducer for a transmission-reception antenna
EP0196081A2 (en) * 1985-03-27 1986-10-01 SELENIA SPAZIO S.p.A. Device for the combination without r.f. power loss of two or more microwave transmitters running in parallel and without any power ratio
SU1352564A1 (ru) * 1985-10-09 1987-11-15 Предприятие П/Я А-7306 Устройство разделени сигналов с ортогональными вращающимис пол ризаци ми в двух диапазонах частот
US4785266A (en) * 1984-08-20 1988-11-15 The Marconi Company Limited Dielectric rod polarizer having wedge shape polarizing portions
DE3741501C1 (de) * 1987-12-08 1989-02-02 Kathrein Werke Kg Erreger- bzw. Speisesystem fuer eine Parabolantenne
SU1830560A1 (ru) * 1990-08-13 1993-07-30 Gnii Radio Paздeлиteль optoгohaльho-пoляpизobahhыx boлh

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2607849A (en) * 1943-10-02 1952-08-19 Edward M Purcell Control of polarization in wave guides and wave guide systems
US2890328A (en) * 1954-09-08 1959-06-09 Bell Telephone Labor Inc Non-reciprocal wave transmission
US3215957A (en) * 1962-03-05 1965-11-02 Bendix Corp Variable polarization for microwaves
SU381122A1 (ru) * 1971-07-15 1973-05-15 Модулятор одной боковой частоты субмйллиметрового диапазона
US4162463A (en) * 1977-12-23 1979-07-24 Gte Sylvania Incorporated Diplexer apparatus
US4228410A (en) * 1979-01-19 1980-10-14 Ford Aerospace & Communications Corp. Microwave circular polarizer
US4353041A (en) * 1979-12-05 1982-10-05 Ford Aerospace & Communications Corp. Selectable linear or circular polarization network
US4410866A (en) * 1980-07-31 1983-10-18 Thomson-Csf Antenna transducer for a transmission-reception antenna
US4785266A (en) * 1984-08-20 1988-11-15 The Marconi Company Limited Dielectric rod polarizer having wedge shape polarizing portions
EP0196081A2 (en) * 1985-03-27 1986-10-01 SELENIA SPAZIO S.p.A. Device for the combination without r.f. power loss of two or more microwave transmitters running in parallel and without any power ratio
SU1352564A1 (ru) * 1985-10-09 1987-11-15 Предприятие П/Я А-7306 Устройство разделени сигналов с ортогональными вращающимис пол ризаци ми в двух диапазонах частот
DE3741501C1 (de) * 1987-12-08 1989-02-02 Kathrein Werke Kg Erreger- bzw. Speisesystem fuer eine Parabolantenne
SU1830560A1 (ru) * 1990-08-13 1993-07-30 Gnii Radio Paздeлиteль optoгohaльho-пoляpизobahhыx boлh

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4228410A (en) Microwave circular polarizer
Dubrovka et al. Novel high performance coherent dual-wideband orthomode transducer for coaxial horn feeds
US11367935B2 (en) Microwave circular polarizer
US4353041A (en) Selectable linear or circular polarization network
US9257734B2 (en) Compact amplitude and phase trimmer
US20110057849A1 (en) Dynamic polarization adjustment for a ground station antenna
JP2008078743A (ja) 導波管装置
US10044083B2 (en) Dual-channel polarization correction
US6417742B1 (en) Circular polarizer having two waveguides formed with coaxial structure
US10236575B2 (en) Antenna system employing a rotatable circularly polarized antenna feed
US4178574A (en) Horn antenna with rotating waveguide and polarization lens means
CN107968250B (zh) 一种星载四缝隙馈电的四臂螺旋天线
GB1280841A (en) Feed system
RU2650719C1 (ru) Разделитель ортогонально-поляризованных волн
US4158183A (en) Compact, in-plane orthogonal mode launcher
US6963253B2 (en) Broadband high precision circular polarizers and retarders in waveguides
JP2020178254A (ja) アンテナ装置
US9178285B2 (en) Phase shift device and method
US3287729A (en) Polarisers for very high frequency electro-magnetic waves
US4443800A (en) Polarization control element for phased array antennas
US3656070A (en) Variable axial ratio compensator
JP3011111B2 (ja) 広帯域アンテナ給電装置
Shaw et al. Waveguide feed network producing dual-linear and dual-circular polarizations for satellite applications
RU2751151C1 (ru) Способ поворота плоскости поляризации и стовосьмидесятиградусный поляризатор, его реализующий
RU2638902C1 (ru) Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот

Legal Events

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

Effective date: 20200404