Дрізо М. А., Сестрорецький Б. В.

ВАТ КБ «Лианозовский радари» Дмитрівське шосе. 110, Росія, Москва Тел. (095) -777-75-98, e-mail: constO & online.ru


Анотація Розроблено поляризаційні трійники для хь і С-діапазонів. Нові трійники мають переваги порівняно з поляризаційними трійниками на основі 90 ° волноводного розгалуження і відбивачів з металевих пластин в частині зменшення габаритів, усунення небажаних резонансів в пластинчастих відбивачах і збільшення прямого загасання між передавальним і прийомним виходами поляризаційного трійника.

I. Вступ

До одного з основних елементів поляризаційного тракту поляризаційному трійника, що розділяє сигнали двох ортогональних поляризацій, в сучасних супутникових системах зв’язку пред’являються все більш жорсткі вимоги по розв’язці між каналами і прямих втрат. Зазвичай застосовуються трійники на основі 90 ° волноводного розгалуження мають суттєві недоліки у вигляді великих габаритів а також паразитних резонансів, виникають у пластинчастих відбивачах.

Метою даної роботи було створення малогабаритних поляризаційних трійників нового типу, конструкція яких не дозволяла б виникати і поширюватися вищим паразитним хвилях.

Рис. 5. Топологія поляризаційного трійника на основі коаксіально-волноводного переходу

Fig. 5. Topology of polarization tee junction on the base of coaxial-waveguide transition

Невелика пластинка на нижній стінці хвилеводу покращує узгодження. ВЧ-сигнал поляризації Н проходить на вихід 2 через одноступінчатий трансформатор.

Розрахункові характеристики розробленого трійника зображені на рис.6. У 10% смугах трійник має малі втрати <0,03 dB і прямі розв’язки між каналами> 30dB. Трійник не має паразитних резонансів в смугах пропускання завдяки невеликим розмірам отвори у верхній стінці.

Рис. 5. Втрати і прямі розв’язки поляризаційного трійника на основі коаксіальноволноводного переходу

Fig. 5. Loss and direct isolation of polarization tee junction on the basis of coaxial-waveguide transition

III. Висновок

Розраховані поляризаційні трійники компактні (<2Х), виготовляються на верстатах з ЧПУ і не вимагають настройки. В трійниках не виникають і не поширюються вищі типи хвиль, що можуть спотворювати форму діаграми спрямованості антени.

IV. Список літератури

[1] Sestroretzkiy В. V., Nazarov A. Topological optimization of polarized waveguide Tee. 5h Int. Symposium on recent advances in microwave technology. Vol.2, Kiev, Ukraine, September 11-16, pp. 472-474.

SMALL-SIZED POLARIZATION TEE JUNCTION

Drize M. A., Sestroretsky В. V.

DB “Lianosovo radars”

Dmitrowskoje Highway 110, Moscow, Russia Tel: (095)-777-75-98., e-mail: constO0>onUne.ru

Abstract -The polarization tee junctions for XLand Cbands are designed. The new polarization tee junctions have advantages in comparison with polarization tee junctions on the basis of 90° waveguide bifurcation and reflectors from metallic slices in a part of decreasing of overall dimensions, elimination of undesirable resonance in flap-type reflectors and increase of direct dumping between transmitting and reception outputs of a polarization tee junction.

I.  Introduction

In modern satellite systems of communication more and more rigid demands on isolation between channels and direct loss are made concerning polarization tee junction dividing signals of two orthogonal polarizations as one of leading particulars of a polarization channel.. The usually applied tee junctions on the basis of 90° waveguide bifurcation have essential disadvantages such as large overall dimensions and also spurious resonance arising in flap-type reflectors.

The purpose of the work was to create small-sized polarization tee junctions of a new type, which design would not allow arising and to spreading of spurious waves.

II.  Main part

In Fig. 1 the topology of a polarization tee junction is given on the basis of 90° waveguide bifurcation and two groups of flap-type reflectors. The tee junction on Fig. 1 has two disadvantages. The isolation between channels 2 and 3 is mainly caused by fading in sections of out-of-line waveguides and it usually is not great (30-40 dB). In the field of bound belowcutoff waveguides the waves of higher types are excited, that appears in resonant increase VSWR on some frequencies. VSWR tee junction relation of Fig. 1 for frequencies of Q-range (10,9 14,5 GHz) is given in Fig. 2. The narrow spikes on frequencies about 11,2 GHz and about 11,8 GHz appear. The similar spikes, falling on operational frequencies, can decrease quality of transmitting receiving. Energy stored at resonances can excite in the rectangular waveguide waves such as and such as E^, which can distort the shape of an antenna pattern. With the help of frequency programs on the basis of finite elements and time-domain on the basis of Rt-grids for Ai -band the new polarization tee junction with considerable advantages in comparison with a tee junction on the basis of 90° waveguide bifurcation was designed. The topology of a new tee junction is shown in Fig. 3.

Six pin reflectors in one plane and symmetrical as respects axes of the waveguide derivate a rejection filter for polarization providing fading of a signal > 25 dB in the frequency band > 20%. Thus, for orthogonal polarization such filter gives very small reflections (VSWR<1.05).

In Fig. 4 the calculation characteristics of a new polarization tee junction are shown. In 20% frequency band the new polarization tee junction has no spurious resonances, direct isolation between channels 1, 3 more than 80 dB, and channels

0,  2 > 30 dB, loss of a signal for E-polarization < 0.04 dB, for Hpolarization the frequency band on loss level < 0.15 dB makes approximately 5.5 %. However, application of such polarization tee junction is limited to a small frequency spacing increase of waveguides section results in appearing of spurious resonances in pin reflectors. Therefore, the compact polarization tee junction on the basis of a coaxial-waveguide transition was designed for conditions with frequency spacing about 1.8 (Cbands), topology of the tee junction is presented on Fig. 5. The calculated characteristics of designed polarization tee junction are shown in Fig. 6. The tee junction has small losses < 0,03dB in 10 % bands and direct isolation between channels > 30dB. The tee junction has no spurious resonances in passbands due to the small sizes of a hole in the upper wall.

II.  Conclusion

The calculated polarization tee junctions are compact (<2X), they are manufactured on NC machines and do not require tuning. The higher order waves able to distort the shape of antenna pattern are not spread in tee junctions.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.