Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот Российский патент 2017 года по МПК H01P1/161 

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.

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.

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].

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.

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.

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].

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).

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].

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.

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.

Техническим результатом заявляемого устройства является упрощение конструкции устройства для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот.

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.

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.

На рис. 1, рис. 2, рис. 3 приведены виды заявляемого устройства в изометрии и в сечениях А-А и Б-Б.

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.

Устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот содержит:

- двухдиапазонный поляризатор (1);

- фазосдвигающие неоднородности (2);

- устройство совмещения двух диапазонов частот (3);

- поляризационный селектор верхнего диапазона частот (4);

- прямоугольные плечи (5) поляризационного селектора верхнего диапазона частот (4);

- центральный отрезок круглого волновода (6);

- два прямоугольных плеча (7) устройства совмещения двух диапазонов частот (3);

- режекторные фильтры верхних частот (8);

- отрезок прямоугольного волновода (9);

- двойной волноводный тройник (10);

- волноводный переход (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).

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).

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).

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).

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).

Заявляемое устройство для работы на двух круговых поляризациях в двух диапазонах частот может работать в следующих трех режимах:

- в режиме передачи (оба диапазона используются для передачи сигналов);

- в режиме приема (оба диапазона используются для приема сигналов);

- в гибридном режиме (один диапазон частот используется для передачи, другой для приема).

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).

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).

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.

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].

Поскольку заявляемое устройство взаимно, то для доказательства его работоспособности достаточно подтвердить его работоспособность в любом из трех режимов работы.

Рассмотрим работу заявляемого устройства, например, в режиме приема (оба диапазона используются для приема сигналов со спутника).

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).

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).

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).

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).

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).

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.

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.

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.

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.

Источники информации

1. Патент США №3731235, кл. 333-6.

2. Патент США №3731236, кл. 333-9.

3. Патент США №4176330, кл. 333-122.

4. Патент США №4228410 (Рис. 2), кл. 333-122.

5. Патент США №4319206, кл. 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.

7. Покрас A.M., Сомов A.M., Цуриков Г.Г. "Антенны земных станций спутниковой связи". М.: Радио и связь, 1985 г., с. 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.

9. Патент США №4847574, кл. 33-21 А.

10. Патент США №5870060 (Рис. 2), кл. 343-761.

11. Евразийский патент №000492, кл. H04Q 25/04.

12. Фролов О.П. "Антенны для земных станций спутниковой связи". - М.: Радио и связь, 2000 г., с. 229.

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.

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.

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.

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.

20. Патент США №7737904, кл. 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.

22. Патент США №7646263, кл. 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).

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.

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.

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.

29. Крылов Ю.В. "Частотно-поляризационная селекция сигналов в рупорных облучающих системах зеркальных антенн". Исследования наукограда. 2015, №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.

31. Заявка на получение патента США №2015/0097747.

32. Патент США №9059682, кл. 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.

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.

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

37. Патент США №9059682, кл. 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.

39. Патент США №4052724, кл. 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).

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.

42. Патент США №6313714, кл. 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.

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.

46. Фролов О.П. "Зеркальные антенны для земных станций спутниковой связи". - М.: Горячая линия - Телеком, 2008 г., с. 409-410.

47. Патент США №7397323, кл. 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.

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.

51. Pablo Sarasa, Marina , 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.

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.

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.

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.

58. Патент США №8816930, кл. 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.

60. S.I. Piltyay. "Enhanced C-Band Coaxial Orthomode Transducer". Вiсник Нациiонального техрнiчного унiверситету «КПI». 36 Серiя. Радiотехнiка. Радiоапаратобудування. 2014. №57, С. 35-42.

61. С.I. Пiльтяй. "Коаксiальний ортомодовий перетворювач для розширеного С-дiапазону". Вiсник Нацiонального технiчного унiверситету «КПI». 36 Серiя. Радiотехнiка. Радiоапаратобудування. 2014. №58, С. 27-34.

62. Патент США №8929699, кл. 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.

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. Устройство состоит 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 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. Технический результат заключается в упрощении конструкции. 3 ил.

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.