RU2107361C1 - Устройство и способ приема по меньшей мере двух поляризованных в ортогональной плоскости сигналов и блок-приемник - Google Patents
Устройство и способ приема по меньшей мере двух поляризованных в ортогональной плоскости сигналов и блок-приемник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107361C1 RU2107361C1 RU93058597/09A RU93058597A RU2107361C1 RU 2107361 C1 RU2107361 C1 RU 2107361C1 RU 93058597/09 A RU93058597/09 A RU 93058597/09A RU 93058597 A RU93058597 A RU 93058597A RU 2107361 C1 RU2107361 C1 RU 2107361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- probe
- probes
- signal
- longitudinal plane
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
- H01P1/161—Auxiliary 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 Aerials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Система зондов для волновода с двойной поляризацией, предназначенная для применения со спутниковым отражателем 10 для приема сигналов спутника, ортогонально поляризованных на одной полосе частот, и для обеспечения улучшенной изоляции между этими поляризованными сигналами спутника. Система зондов имеет волновод 28, включенный в блок-приемник 12 с низким уровнем шума, в котором два зонда 34, 38 расположены для приема линейно поляризованной энергии в обоих ортогональных направлениях. Зонды 34, 38 расположены в одной продольной плоскости на противоположных сторонах единственного отражателя 36 в виде цилиндрического штыря, который отражает одно направление поляризации, направляет ортогональный сигнал с минимальными потерями на ввод и затем отражает повернутый ортогональный сигнал. Зонды 34, 38 разнесены на расстояние λ/4 от отражателя. Отражающее устройство вращения 44 также образовано с использованием тонкой пластины, которая ориентирована под углом 45o к падающей линейной поляризации, при этом цепь короткого замыкания 46 разнесена примерно на четверть длины волны λ/4 позади передней кромки пластины 43. Это устройство разделяет энергию падающего потока на две равные составляющие в ортогональных плоскостях, при этом одна составляющая отражается передней кромкой 43, а другая составляющая отражается цепью короткого замыкания 46 волновода. Результирующий сдвиг фаз на 180o между отраженными составляющими вызывает поворот на 90o в плоскости линейной поляризации после рекомбинации, таким образом выводы 34а, 38а располагаются в одной продольной плоскости. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 10 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к системе зондов волновода с двойной поляризацией для использования со спутниковым отражателем для приема сигналов, передаваемых обычным спутником, которая включает в себя два сигнала, поляризованные в ортогональной плоскости на одной полосе частот. В частности, изобретение касается волновода для использования с блок-приемником, имеющим низкий уровень шума, в котором расположены два зонда для обеспечения связи с внешней электрической цепью по требуемым сигналам от волновода.
В одном известном техническом решении два зонда аксиально разнесены вдоль длины волновода. Поскольку требуемые сигналы поляризуются ортогонально друг к другу, то оба зонда также расположены под углом 90o друг к другу. В этом устройстве отражающий штырь расположен между двумя зондами, но параллельно с первым зондом и разнесен от него на расстояние в четверть длины волны, обеспечивая максимальное поле и оптимальную связь с зондом. В такой конструкции геометрия такова, что выходные клеммы зондов на внешней стороне волновода расположены под углом 90o друг к другу. Это создает механические трудности в подсоединении выводов зондов непосредственно к плоской плате печатной схемы. Другая проблема состоит в том, что неудовлетворительное соединение между зондом и платой печатной схемы может привести к повышенным потерям при используемых частотах, которые равны примерно 10-11 гигагерц.
В другом известном техническом решении оба зонда также размещены аксиально вдоль волновода, под углом 90o друг к другу, причем они напечатаны на плате печатной схемы и разделены изолирующей перемычкой, также напечатанной на плате, для обеспечения необходимой изоляции между накопленными сигналами. При таком расположении плата печатной схемы эффективно разделяет волновод на две части, но результатом этого является повышенная механическая сложность. Кроме того такое расположение двух зондов в одном аксиальном положении не обеспечивает ни хорошей изоляции между ортогональными сигналами, ни аксиального разделения зондов.
Согласно еще одному известному техническому решению два зонда размещены под углом 90o в одном аксиальном положении в единственной секции волновода. В такой конструкции выходные клеммы зондов расположены под углом 90o друг к другу вокруг внешней стороны волновода, следовательно, это техническое решение имеет те же недостатки, что и первое решение. Также эта конструкция имеет некоторые недостатки второго известного технического решения, а именно то, что расположение двух зондов в одинаковой аксиальной позиции не обеспечивает ни удовлетворительной изоляции между ортогональными сигналами, ни размещения с аксиально разделенными зондами.
Целью настоящего изобретения является устранение или уменьшение, по меньшей мере, одного из упомянутых недостатков.
Эта цель достигается посредством создания волновода, позволяющего использовать два коаксиальных или печатных зонда, расположенных в одной и той же плоскости так, чтобы один зонд принимал линейно поляризованную энергию из одного направления, а другой зонд принимал линейно поляризованную энергию из ортогонального направления.
Волновод может иметь круглое или некруглое поперечное сечение, например, квадратное. Он также может быть выполнен с равномерным поперечным сечением по его длине, либо его поперечное сечение может незначительно изменяться.
В одном варианте исполнения применяют цилиндрический штырь в качестве отражающего средства, который отражает одно направление поляризации и передает ортогональный сигнал с минимальными потерями при вводе и затем отражает повернутый ортогональный сигнал. В другом варианте исполнения для каждого зонда можно применять отдельное отражающее средство, причем оба отражающих средства расположены параллельно, разнесены в одной продольной плоскости и отделены от соответствующих зондов на расстоянии λ/4.
Устройство для вращения отражателя также выполнено с подобным цилиндрическим штырем, ориентированным под углом 45o к падающей линейной поляризации, причем позади него расположена цепь короткого замыкания, разнесенного примерно на расстояние в четверть длины волны λ/4. В этой конструкции энергия падающего потока разделяется на две равные составляющие в ортогональных плоскостях - одна составляющая отражается штырем, а другая составляющая отражается цепью короткого замыкания волновода. Результирующий сдвиг фазы на 180o между отраженными составляющими вызывает вращение на 90o в плоскости линейной поляризации после рекомбинации.
В другом варианте исполнения в качестве цепи короткого замыкания можно использовать свободно стоящую либо напечатанную на подложке металлическую сетку в качестве основания устройство вращения отражателя. Либо в другом исполнении устройство вращения отражателя может быть образовано секцией дифференциального сдвига по фазе, например, модифицированным поперечным сечением волновода или профилированной диэлектрической пластиной.
Согласно одному признаку изобретения предложено устройство для приема по крайней мере двух сигналов, которые поляризованы в ортогональной плоскости, причем устройство включает в себя волновод, который принимает по крайней мере два ортогонально поляризованных сигнала для передачи по волноводу, причем волновод имеет:
первый зонд, проходящий от сетки волновода внутрь волновода и предназначенный для приема ортогонального сигнала, движущегося в одной и той же продольной плоскости с ним;
отражающее средство, проходящее от стенки волновода, причем отражающее средство расположено вниз по течению от первого зонда в упомянутой продольной плоскости для отражения сигналов в первой ортогональной плоскости назад к первому зонду, чтобы упомянутый сигнал во второй ортогональной плоскости мог проходить по волноводу;
второй зонд, установленный вниз по течению от первого отражающего средства, проходящий из стенки корпуса внутрь волновода и расположенный в продольной плоскости;
отражающее и вращающее средство, расположенное вниз по течению от второго зонда, для приема вращения и отражения второго ортогонально поляризованного сигнала назад по волноводу, таким образом вращаемый и отраженный сигнал принимается вторым зондом, причем первый и второй зонды имеют соответствующие первые и вторые выводы, расположенные на внешней стороне волновода и лежащие по существу в одной продольной плоскости.
первый зонд, проходящий от сетки волновода внутрь волновода и предназначенный для приема ортогонального сигнала, движущегося в одной и той же продольной плоскости с ним;
отражающее средство, проходящее от стенки волновода, причем отражающее средство расположено вниз по течению от первого зонда в упомянутой продольной плоскости для отражения сигналов в первой ортогональной плоскости назад к первому зонду, чтобы упомянутый сигнал во второй ортогональной плоскости мог проходить по волноводу;
второй зонд, установленный вниз по течению от первого отражающего средства, проходящий из стенки корпуса внутрь волновода и расположенный в продольной плоскости;
отражающее и вращающее средство, расположенное вниз по течению от второго зонда, для приема вращения и отражения второго ортогонально поляризованного сигнала назад по волноводу, таким образом вращаемый и отраженный сигнал принимается вторым зондом, причем первый и второй зонды имеют соответствующие первые и вторые выводы, расположенные на внешней стороне волновода и лежащие по существу в одной продольной плоскости.
Отражатель может представлять собой один штырь, разнесенный от каждого зонда на расстояние λ/4, или два разнесенных штыря, удаленных от каждого зонда на расстоянии λ/4.
Отражатель может представлять собой цилиндрический штырь, проходящий поперек внутренней части волновода. Однако в предпочтительном исполнении длина цилиндрического штыря немного меньше диаметра внутренней части волновода.
Средство для отражения и вращения расположено под углом 45o к продольной плоскости, в которой установлены зонды и отражатель. Средство отражения и вращения может быть образовано цилиндрическим штырем и цепью короткого замыкания. Либо, в предпочтительном исполнении, средство отражения и вращения образовано тонкой пластиной и цепью короткого замыкания, расположенной в волноводе под углом 45o к продольной плоскости.
Соответственно выводы первого и второго зонда лежат по одной и той же продольной оси.
Также первый и второй зонды и отражательное средство могут регулироваться относительно волновода, таким образом, волновод можно настроить для максимизации поперечной поляризации.
Волновод предпочтительно имеет симметричное поперечное сечение, например, круглое или квадратное. Волновод может быть также выполнен равномерного поперечного сечения по его длине, либо его сечение может незначительно изменяться.
В соответствии с другим признаком настоящего изобретения предложен блок-приемник с низким уровнем шума для применения с отражателем, принимающим сигналы со спутника, причем блок-приемник включает в себя волновод, имеющий первый и второй выводы зонда, расположенные на одной продольной оси с внешней стороны волновода, цепь, расположенную на внешней стороне волновода, причем цепь подсоединена к первому и второму выводам зонда, корпус, окружающий цепь и проходящий позади волновода, причем цепь имеет выход через корпус, пересекает продольную ось волновода и разнесен от конца волновода так, что выход защищен корпусом и концом волновода.
Предпочтительно вывод цепи может быть также закрыт кожухом.
Согласно еще одному признаку настоящего изобретения предложен способ приема по крайней мере двух ортогонально поляризованных сигналов в волноводе и образования по крайней мере двух выходных сигналов в общей продольной плоскости, причем способ включает в себя стадии:
в волноводе размещают первый зонд для приема первого, ортогонального поляризованного сигнала;
размещают в волноводе отражающее средство параллельно и вниз по течению от первого зонда для отражения первого, ортогонального поляризованного сигнала, который проходит мимо второго зонда без его приема вторым зондом;
устанавливают вращающее и отражающее средство на конце волновода вниз по течению от второго зонда для приема второго, ортогонально поляризованного сигнала и отражения второго сигнала назад по волноводу в сторону второго зонда, причем вращающее и отражающее средство ориентируют под углом 45o к общей продольной оси, при этом сигнал также циклически сдвигают так, чтобы он находился в одной продольной плоскости со вторым зондом для приема его вторым зондом, и принимают выходные сигналы от первого и второго зондов, расположенных на внешней стороне волновода, причем выходные сигналы находятся в одной продольной плоскости.
в волноводе размещают первый зонд для приема первого, ортогонального поляризованного сигнала;
размещают в волноводе отражающее средство параллельно и вниз по течению от первого зонда для отражения первого, ортогонального поляризованного сигнала, который проходит мимо второго зонда без его приема вторым зондом;
устанавливают вращающее и отражающее средство на конце волновода вниз по течению от второго зонда для приема второго, ортогонально поляризованного сигнала и отражения второго сигнала назад по волноводу в сторону второго зонда, причем вращающее и отражающее средство ориентируют под углом 45o к общей продольной оси, при этом сигнал также циклически сдвигают так, чтобы он находился в одной продольной плоскости со вторым зондом для приема его вторым зондом, и принимают выходные сигналы от первого и второго зондов, расположенных на внешней стороне волновода, причем выходные сигналы находятся в одной продольной плоскости.
Еще одним признаком настоящего изобретения является способ изготовления волновода, который заключается в следующих стадиях:
изготавливают волновод с равномерной площадью поперечного сечения;
образуют множество отверстий на поверхности волновода на общей продольной оси для приема по крайней мере двух зондов и отражателя;
два зонда и отражатель вставляют в соответствующее отверстие, отражающее и вращающее средство размещают в конце волновода, причем оно выполнено в виде тонкой пластины, которая выступает из одного конца волновода внутрь волновода.
изготавливают волновод с равномерной площадью поперечного сечения;
образуют множество отверстий на поверхности волновода на общей продольной оси для приема по крайней мере двух зондов и отражателя;
два зонда и отражатель вставляют в соответствующее отверстие, отражающее и вращающее средство размещают в конце волновода, причем оно выполнено в виде тонкой пластины, которая выступает из одного конца волновода внутрь волновода.
В предпочтительном способе это обычно достигается посредством литья волновода с тонкой пластиной.
Согласно другому признаку изобретения предложен волновод для приема двух ортогонально поляризованных сигналов, причем волновод имеет:
первый зонд, проходящий от стенки волновода внутрь волновода, для приема первого ортогонального сигнала, движущегося в одной его продольной плоскости;
один отражатель, проходящий от стенки волновода, расположенный вниз по течению от первого зонда и лежащий в упомянутой продольной плоскости;
второй зонд, установленный вниз по течению от единственного отражателя, проходящего от стенки волновода внутрь волновода и лежащий в упомянутой продольной плоскости, для приема второго ортогонального сигнала, повернутого на 90o в продольную плоскость;
причем единственное отражательное средство смещено от первого и второго зондов на расстояние λ/4, где λ - длина волны сигналов в волноводе.
первый зонд, проходящий от стенки волновода внутрь волновода, для приема первого ортогонального сигнала, движущегося в одной его продольной плоскости;
один отражатель, проходящий от стенки волновода, расположенный вниз по течению от первого зонда и лежащий в упомянутой продольной плоскости;
второй зонд, установленный вниз по течению от единственного отражателя, проходящего от стенки волновода внутрь волновода и лежащий в упомянутой продольной плоскости, для приема второго ортогонального сигнала, повернутого на 90o в продольную плоскость;
причем единственное отражательное средство смещено от первого и второго зондов на расстояние λ/4, где λ - длина волны сигналов в волноводе.
Предпочтительно единственное отражающее средство представляет собой цилиндрический штырь.
Эти и другие признаки изобретения станут понятными из последующего описания со ссылкой на приложенные фигуры, на которых: фиг.1 - схематический вид спутникового приемного отражателя с блок-приемником, имеющим низкий уровень шума, в соответствии с одним примером исполнения настоящего изобретения, установленным на отражателе для приема сигналов от отражателя; фиг.2 - вид в перспективе, в увеличенном масштабе блок-приемника, представленного на фиг. 1; фиг.3 - вид с торца блок-приемника в направлении стрелки 3 на фиг.2; фиг. 4 - увеличенный вид, с частичным вырезом, блок-приемника, представленного на фиг. 1-3, который показывает подробно волновод; фиг.5 - вид в разрезе волновода в плоскости 5-5 фиг.4; фиг.6 представляет частичный вид в разрезе волновода в точке расположения зонда; фиг.7 - вид волновода, подобный показанному на фиг. 5, в котором вращающая и отражающая пластина заменена вторым отражающим штырем в соответствии с другим вариантом исполнения изобретения; фиг. 8, 9 и 10 показывают другую конструкцию отражающего и вращающего элемента для применения с волноводом, представленным фиг.4.
Обратимся сначала к фиг.1, которая показывает спутниковый параболический приемный отражатель 10, имеющий малошумный блок-приемник 12, установленный на нем на опоре 14. Малошумный блок-приемник 12 предназначен для приема сигналов высокочастотного излучателя от спутникового отражателя и обработки этих сигналов, как будет подробно описано, для получения выходного сигнала из малошумного блок-приемника, который передается кабелю 18 с вывода 20 малошумного блок-приемника 12.
Теперь обратимся к фиг.2 и 3, которые показывают малошумный блок-приемник 12 более подробно. Блок-приемник 12 состоит из двух основных частей: обычно цилиндрического волновода 24 и прямоугольного корпуса 26 в виде коробки, который установлен на верху волновода, как показано. Корпус 26 перекрывает конец волновода 28, на нижней поверхности корпуса 26 расположена выходная клемма 20 за концом волновода 28 сразу.
Как можно увидеть, выходная клемма 28 закрыта задней частью волновода и корпуса для уменьшения доступа воды. В таком положении выходную клемму можно легко защитить для обеспечения дополнительной надежности.
Теперь рассмотрим фиг. 4, которая показывает волновод 24 в увеличенном масштабе, причем фигура частично вырезана, чтобы показать внутренние элементы волновода. Как это видно, волновод имеет цилиндрическую форму, и он изготовлен из металла. Волновод имеет спереди отверстие 32, обращенное в сторону спутникового отражателя 10, для приема электромагнитного излучения от питающего рупора 33, установленного спереди волновода, как показано пунктирной линией.
Внутри волновода расположены в одной продольной плоскости первый зонд 34, отражающий штырь 36 и второй зонд 38. Выводы зондов 34 и 38 проходят через стенку 40 и лежат в одной продольной плоскости, обычно обозначенной в позиции 42. Зонды выполнены одинаковой длины, таким образом, их выводы проходят вдоль одной продольной оси 41 в пределах продольной плоскости 42. Расстояние между зондом 34 и отражающим штырем 36 и расстояние между зондом 34 и отражающим штырем 36 составляет 1/4λ, где λ - длина волны сигналов в волноводе. На конце волновода вниз по течению, т.е. на конце, который расположен дальше всего от переднего отверстия 32, установлена отражающая и вращающая пластина 44 внутри волновода. Как лучше всего видно на фиг.5, отражающая и вращающаяся пластина 44 расположена вниз по течению от зонда 38 и ориентирована под углом 45o к зонду 38 и отражающему штырю 36. Конец пластины 44 оканчивается в стенке 46 (фиг.4), которая действует как цепь короткого замыкания, как будет объяснено более подробно. Зонды 34 и 38 установлены в изолирующих втулках 39 на стенке 40 волновода, как показано на фиг.6, где зонды имеют выступающую часть 48, входящую в соответствующий паз во втулке 39 для прочного крепления зонда в волноводе.
Отражающий штырь 36 не проходит по всему диаметру внутренней полости волновода 24. Штырь 36 состоит из отражающей части 36a, которая изготовлена из металла и выполняет функцию отражения, причем между нижней частью штыря и внутренней полостью волновода имеется небольшое пространство, в котором расположена неотражающая часть. Такая конструкция штыря позволяет значительно увеличить изоляцию между сигналами порядка 40 децибел на применяемой полосе частот.
Во время работы электромагнитные сигналы от отражателя 10 антенны передаются воздухом и поступают в волновод 24 через отверстия 32 и затем в соответствии с известными принципами они передаются по волноводу 24. Передача сигналов спутником включает в себя два сигнала, которые поляризуются в ортогональной плоскости на одной полосе частот. Эти сигналы представлены векторами V1 и V2, которые являются сигналами, поляризованными в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно. Когда сигналы проходят по волноводу 24, вертикально поляризованный сигнал V1 принимается первым зондом 34, который, когда разнесен на расстояние λ/4 от отражающего штыря 36, обеспечивает максимальное поле на зонде и, следовательно, оптимальную связь с зондом. Зонд 34 не оказывает эффекта на горизонтально поляризованный сигнал V2, и он продолжает проходит по волноводу.
Когда отражающий штырь ориентирован вертикально, то горизонтально поляризованный сигнал V2 не отражается штырем, и он продолжает проходить по волноводу 24. Аналогично, сигнал V2 проходит мимо второго зонда 38, который расположен в одной продольной плоскости, как и зонд 34, и отражающий штырь 36. Когда горизонтально поляризованный сигнал V2 проходит по волноводу, он сталкивается с кромкой 43 тонкой металлической пластины 44 (1-1,5 мм), которая ориентирована под углом 45o к продольной плоскости, содержащей зонды 34, 38 и отражающий штырь 36. Тонкая пластина 44 действует в качестве отражателя и устройства для вращения, которое, как будет описано, обеспечивает кручение плоскости излучения в волноводе, причем отражатель оканчивается цепью 46 короткого замыкания волновода. Когда горизонтально поляризованный сигнал сталкивается с кромкой 43, он разделяется на две составляющие одинаковой величины в ортогональных плоскостях, при этом одна составляющая отражается кромкой 43, а другая составляющая отражается цепью 46 короткого замыкания позади пластины. Поскольку цепь 46 короткого замыкания разнесена на расстояние λ/4 от кромки 43, то результирующий сдвиг фаз на 180o между отраженными составляющими приводит к вращению на 90o в плоскости линейной поляризации этой комбинации. Затем отраженный и связанный сигнал, представленный вектором V2RC, проходит в сторону зонда 38 в продольной плоскости 42, где его принимает тот же зонд 38 и передает его на выход 38a зонда. Зонд 38 разнесен от штыря 36 на расстояние 1/4λ, , образуя максимальное поле на зонде 38 и, следовательно, обеспечивая оптимальную связь.
Такое устройство обеспечивает очень высокую степень изоляции между сигналами, принятыми зондами 34, 38 соответственно.
При применении этого устройства достигается изоляция в 40 децибел на всей полосе частот, т. е. изоляция выше, чем в некоторых известных устройствах, а механически лучше, чем другие. Это является результатом не только описанной ориентации зондов и устройства для отражения и вращения, но также благодаря уменьшению длины штыря 36 отражателя, таким образом, он больше не простирается по всему диаметру волновода. Это имеет значение, поскольку рабочая характеристика лучше, чем 30 децибел на всей полосе частот (10,95-11,7 гигагерц спутника Астра и других частотах, например, 11,7-12,2 гигагерц для ДВ; и 12,2-12,75 гигагерц для некоторых других применений). Она также удовлетворяет требованиям к изоляции, предъявляемым для США, которые свыше, чем 27 децибел изоляции на полосе частот 11,7-12,2 гигагерц. В общем, система волновода обеспечивает хорошую изоляцию до по меньшей мере 30 децибел примерно на 10% ширины полосы частот.
Как это можно увидеть, выводы зондов 34a и 38a в описанной конструкции расположены в одной продольной плоскости 41. Это значит, что печатную схему (не показана), расположенную в корпусе 26, можно подсоединить к этим выводам для уменьшения механической сложности (фиг.3), таким образом, можно уменьшить потери на излучение, связанные с допусканием на изготовление. Зонды можно напечатать на той же подложке полосковой линии передачи, как и приемник. Длина штыря отражателя меньше диаметра ортогонально поляризованного волновода, в результате достигается повышенная изоляция между ортогонально поляризованными сигналами. Применение тонкой пластины означает, что изделие можно отливать, что дает значительное преимущество в изготовлении.
В объеме описанного изобретения возможны различные модификации. Описанный здесь подробно волновод имеет круглое сечение по всей его длине. Однако волновод может быть квадратного сечения. Кроме того, сечение волновода может изменяться по его длине, хотя для достижения максимальной эффективности волновод должен быть симметричным. Если сечение волновода изменяется по его длине, то зонды 34 и 38 могут иметь различную длину, следовательно, они будут выступать внутрь волновода, по существу, на одну величину. Ясно, что первые и вторые выводы зондов будут идеально находиться в одной продольной плоскости, как описано в вариантах исполнения. Это необходимо для максимизации рабочей характеристики. Однако, если выводы зондов не находятся точно в одной плоскости, их рабочая характеристика может быть приемлемой, но менее идеальной. Такое отклонение может быть результатом производственных допусков и т. п., однако такой вариант исполнения находится в объеме изобретения. Также рупор 33 может иметь любой соответствующий размер, причем его размер может фактически превышать диаметр волновода в два, в четыре раза или в определенных применениях он может быть даже примерно одного размера с волноводом. Хотя был описан один цилиндрический штырь в качестве отражающего средства (цепь короткого замыкания) для обоих зондов 34 и 38, однако ясно, что для зондов 34 и 38 можно применять отдельные отражающие средства. Отражающие средства должны находиться в одной продольной плоскости, однако каждое отражающее средство должно быть разнесено от его соответствующего зонда на четверть длины волны. Штырь отражателя может проходить по всему внутреннему диаметру или ширине волновода. Также ясно, что отражающий ротатор может работать с металлической пластиной 44 различной толщины. Как показано на фиг. 7, тонкую вращающую и отражающую пластину можно заменить отражающим штырем 50, расположенным под углом 45o к продольной плоскости 42 и короткой цепи (не показана) волновода, которая отделена от штыря на расстояние λ/4 и действует для вращения и отражения V2, как было описано. Также вместо штыря 36 отражателя можно применять металлическую сетку, свободно стоящую или напечатанную на подложке, в качестве основы для пластины 44 отражателя и ротатора.
Также отражающее и вращающее средство может быть выполнено различной конструкции. Это возможно, когда применяют секцию дифференцирования сдвига фаз, как лучше всего видно на фиг.8, 9 и 10. Это достигается путем размещения диэлектрической пластины 60 в волноводе 12, в котором диэлектрическую пластину 60 ориентируют под углом 45o к входному вектору V2, как лучше всего видно на фиг.8. В этом случае из входного вектора V2 образуются две одинаковые составляющие VA, VB. Вектор VB имеет свое собственное электрическое поле, сконцентрированное в диэлектрической пластине 60, таким образом, он имеет более короткую длину направляющей волны, чем вектор VA. Выбирают такую длину сечения волновода, чтобы сдвиг фаз П/2 происходил между двумя векторными составляющими VA и VB. В этом случае для сигналов VA и VB используют одну и ту же цепь короткого замыкания 64 волновода. После отражения от общей цепи 64 короткого замыкания между отраженными сигналами VAR и VBR вводят второй сдвиг фазы П/2, таким образом, при рекомбинировании отраженных сигналов происходит общий сдвиг фаз на величину П между составляющими VAR и VBR. В результате этого происходит поворот на 90o в плоскости линейной поляризации Vout во время рекомбинации сигналов, как показано на фиг.9.
Также можно увидеть, что использование секции дифференцирования сдвига фаз возможно при применении вариантов использования, показанных на фиг.10, когда сечение волновода изменили до круглого сечения 66, в котором "плоские поверхности" 68 были ориентированы под углом 45o к входному вектору Vin, разделенному на две составляющие VA, VB, по существу, одинаковой величины. В этом случае вектор VA испытывает различное поперечное сечение волновода при ширине S, таким образом, он имеет большую длину волны, чем вектор VB, который действует главным образом так, как если бы волновод был круглого сечения. Применение в волноводе описанной цепи короткого замыкания 70 приводит к рекомбинации сигналов во время их отражения, таким образом, рекомбинированный сигнал поворачивается на 90o относительно V1 в плоскости линейной поляризации.
Область применения описанных устройств включает в себя недорогие системы приема сигналов с двойной поляризацией, например, на переднем конце приемника ДВS.
Claims (13)
1. Устройство для приема по меньшей мере двух поляризованных в ортогональных плоскостях сигналов, содержащее волновод, принимающий по меньшей мере два ортогонально поляризованных сигнала для передачи их по волноводу и в котором размещены первый зонд, предназначенный для приема первого сигнала, лежащего в одной с ним продольной плоскости, отражающее средство, расположенное за первым зондом по направлению передачи сигналов, лежащее в той же продольной плоскости и предназначенное для отражения первого сигонала к первому зонду и для прохождения второго сигнала по волноводу, второй зонд, расположенный за отражающим средством по направлению передачи сигналов и лежащий в той же продольной плоскости, и отражающее и вращающее средство, расположенное за вторым зондом по направлению передачи сигнала и предназначенное для приема, вращения, поляризации и отражения второго сигнала ко второму зонду, принимающему повернутый и отраженный сигнал, причем первый и второй зонды имеют выводы, расположенные на внешней стороне волновода и лежащие в одной продольной плоскости, отличающееся тем, что отражающее средство выполнено в виде штыря длиной немного меньше внутреннего диаметра волновода.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что штырь разнесен от каждого зонда на расстояние λ/4.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в отражающее средство в виде штыря введен второй штырь, разнесенный от первого штыря, и оба штыря отстоят от соответствующих зондов на расстоянии четверти длины волны.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в отражающее средство в виде штыря введен второй штырь, разнесенный от первого штыря, и оба штыря отстоят от соответствующих зондов на расстоянии четверти длины волны.
4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что штырь является цилиндрическим.
5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что отражающее и вращающее средство расположено под углом 45o к продольной плоскости, в которой лежат зонды и отражающее средство.
6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что отражающее и вращающее средство образовано цилиндрическим штырем и цепью короткого замыкания.
7. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что отражающее и вращающее средство образовано тонкой пластиной и цепью короткого замыкания, расположенными под углом 45o к продольной плоскости.
8. Устройство по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что первые и вторые зонды и отражающее средство выполнены с возможностью регулировки положения в волноводе для обеспечения максимизации изоляции при поперечной поляризации.
9. Устройство по любому из пп.1 - 8, отличающееся тем, что волновод имеет симметричное поперечное сечение, например, круглое или квадратное.
10. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что волновод имеет равномерное сечение по его длине.
11. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что волновод имеет переменное сечение по его длине.
12. Блок-приемник с низким уровнем шума для использования со спутниковым приемным отражателем, содержащий волновод с первым зондом и цепь, расположенную на внешней стороне волновода, связанную с выводом первого зонда, размещенную в корпусе и снабженную выводом, проходящим через корпус, отличающийся тем, что в волноводе размещены второй зонд с выводом, отражающее средство, расположенное между выводами зондов с возможностью отражения первого сигнала к первому зонду и пропускания второго сигнала ко второму зонду, при этом длина отражающего средства немного меньше внутреннего диаметра волновода, цепь соединена с выводами первого и второго зондов, расположенных в одной продольной плоскости, корпус выступает за заднюю часть волновода, вывод цепи расположен поперечно к продольной оси волновода и разнесен от его конца таким образом, что вывод защищен корпусом и концом волновода.
13. Блок-приемник по п.12, отличающийся тем, что вывод цепи закрыт кожухом.
14. Способ приема по меньшей мере двух ортогонально полеризованных сигналов в волноводе и образования по меньшей мере двух выходных сигналов в общей продольной плоскости, заключающийся в том, что принимают первый сигнал посредством первого зонда, размещенного в волноводе, отражают первый сигнал и пропускают второй сигнал отражающим средством, установленным за первым зондом в направлении передачи сигналов пароаллельно первому зонду, принимают и отражают второй сигнал в сторону второго зонда, установленного за отражающим средством параллельно ему и ортогонально ко второму сигналу, который проходит мимо второго зонда без приема им посредством отражающего и вращающего средства, установленного на конце волновода и ориентированного под углом 45o к общей продольной плоскости, при этом сигнал поворачивают для распространения в той же продольной плоскости для приема его вторым зондом, лежащим в этой плоскости, и принимают выходные сигналы от первого и второго зондов на внешней стороне волновода, причем выходные сигналы находятся в одной продольной плоскости, отличающийся тем, что отражающее средство размещают с незначительным зазором относительно стенки волновода.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB919113090A GB9113090D0 (en) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Dual polarisation waveguide probe system |
| GB9113090.6 | 1991-06-18 | ||
| PCT/GB1992/001065 WO1992022938A1 (en) | 1991-06-18 | 1992-06-15 | Dual polarisation waveguide probe system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93058597A RU93058597A (ru) | 1997-11-10 |
| RU2107361C1 true RU2107361C1 (ru) | 1998-03-20 |
Family
ID=10696844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93058597/09A RU2107361C1 (ru) | 1991-06-18 | 1992-06-15 | Устройство и способ приема по меньшей мере двух поляризованных в ортогональной плоскости сигналов и блок-приемник |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5619173A (ru) |
| EP (1) | EP0611488B1 (ru) |
| AT (1) | ATE175815T1 (ru) |
| AU (1) | AU2019592A (ru) |
| DE (1) | DE69228193T2 (ru) |
| ES (1) | ES2128352T3 (ru) |
| GB (1) | GB9113090D0 (ru) |
| RU (1) | RU2107361C1 (ru) |
| WO (1) | WO1992022938A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010104486A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Linkstar Llc | Microwave ortho-mode transducer and duplex transceiver based thereon |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2157139A1 (en) | 1994-09-01 | 1996-03-02 | Thomas C. Weakley | Multiple beam antenna system for simultaneously receiving multiple satellite signals |
| GB9504986D0 (en) * | 1995-03-11 | 1995-04-26 | Cambridge Ind Ltd | Improved dual polarisation waveguide probe system |
| US20020153962A1 (en) * | 1996-09-09 | 2002-10-24 | Baird Andrew Patrick | Waveguide for use in dual polarisation probe system |
| GB9618744D0 (en) * | 1996-09-09 | 1996-10-23 | Cambridge Ind Ltd | Improved waveguide for use in dual polarisation probe system |
| FR2773270B1 (fr) * | 1997-12-31 | 2000-03-10 | Thomson Multimedia Sa | Emetteur/recepteur d'ondes hyperfrequences |
| US6181293B1 (en) * | 1998-01-08 | 2001-01-30 | E*Star, Inc. | Reflector based dielectric lens antenna system including bifocal lens |
| US6160520A (en) * | 1998-01-08 | 2000-12-12 | E★Star, Inc. | Distributed bifocal abbe-sine for wide-angle multi-beam and scanning antenna system |
| US6107897A (en) * | 1998-01-08 | 2000-08-22 | E*Star, Inc. | Orthogonal mode junction (OMJ) for use in antenna system |
| US7558472B2 (en) | 2000-08-22 | 2009-07-07 | Tivo Inc. | Multimedia signal processing system |
| US6233389B1 (en) | 1998-07-30 | 2001-05-15 | Tivo, Inc. | Multimedia time warping system |
| GB9900411D0 (en) * | 1999-01-08 | 1999-02-24 | Cambridge Ind Ltd | Multi-frequency antenna feed |
| KR100352490B1 (ko) * | 2000-08-30 | 2002-09-11 | 삼성전기주식회사 | 저잡음 주파수 변환기의 도파관 |
| KR20020017522A (ko) * | 2000-08-30 | 2002-03-07 | 이형도 | 저잡음 주파수 변환기의 도파관 |
| US20070230921A1 (en) * | 2001-04-05 | 2007-10-04 | Barton James M | Multimedia time warping system |
| US6720840B2 (en) | 2002-08-15 | 2004-04-13 | Radio Frequency Systems Inc. | Polarization rotationer |
| JP2004297532A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Alps Electric Co Ltd | 一次放射器 |
| CN102665112B (zh) | 2004-11-19 | 2015-08-19 | Tivo股份有限公司 | 用于多媒体内容的安全传输和回放的方法和设备 |
| DE102007025226A1 (de) | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Kathrein-Werke Kg | Speisesystem insbesondere zum Empfang von über Satellit ausgestrahlten Fernseh- und/oder Rundfunkprogrammen |
| KR101007668B1 (ko) * | 2009-01-30 | 2011-01-13 | 한국항공대학교산학협력단 | 원형 편파 발생이 가능한 도파관 어댑터 |
| US20110057849A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Orbit Communication Ltd. | Dynamic polarization adjustment for a ground station antenna |
| GB201202717D0 (en) * | 2012-02-17 | 2012-04-04 | Pro Brand International Europ Ltd | Apparatus for use in the receipt and/or transmission of data signals |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2761059A (en) * | 1943-10-02 | 1956-08-28 | Edward M Purcell | Wave polarization discriminating duplexing system |
| US3166724A (en) * | 1961-11-24 | 1965-01-19 | Philip J Allen | Electrical frequency shifter utilizing faraday phase shifter and dual mode coupler with rotatable reflection dipole |
| US4429417A (en) * | 1980-07-07 | 1984-01-31 | Yool George M | Integrated antenna, amplifier and converter for microwave frequencies |
| JPS6011844B2 (ja) * | 1980-10-15 | 1985-03-28 | 日本電信電話株式会社 | 円偏波給電装置 |
| US4596047A (en) * | 1981-08-31 | 1986-06-17 | Nippon Electric Co., Ltd. | Satellite broadcasting receiver including a parabolic antenna with a feed waveguide having a microstrip down converter circuit |
| JPS60176303A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 偏分波器 |
| JPS6152001A (ja) * | 1984-08-22 | 1986-03-14 | Fujitsu Ltd | 偏分波器 |
| GB2215525B (en) * | 1988-03-09 | 1992-04-15 | Gen Electric Co Plc | Waveguides |
| JPH04134901A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-08 | Toshiba Corp | 水平及び垂直両偏波受信用入力装置 |
| EP0552944B1 (en) * | 1992-01-21 | 1997-03-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Waveguide to coaxial adaptor and converter for antenna for satellite broadcasting including such waveguide |
-
1991
- 1991-06-18 GB GB919113090A patent/GB9113090D0/en active Pending
-
1992
- 1992-06-15 WO PCT/GB1992/001065 patent/WO1992022938A1/en active IP Right Grant
- 1992-06-15 ES ES92913228T patent/ES2128352T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-15 EP EP92913228A patent/EP0611488B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-15 RU RU93058597/09A patent/RU2107361C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1992-06-15 AU AU20195/92A patent/AU2019592A/en not_active Abandoned
- 1992-06-15 AT AT92913228T patent/ATE175815T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-06-15 US US08/167,893 patent/US5619173A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-15 DE DE69228193T patent/DE69228193T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010104486A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Linkstar Llc | Microwave ortho-mode transducer and duplex transceiver based thereon |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1992022938A1 (en) | 1992-12-23 |
| EP0611488A1 (en) | 1994-08-24 |
| AU2019592A (en) | 1993-01-12 |
| DE69228193D1 (de) | 1999-02-25 |
| ATE175815T1 (de) | 1999-01-15 |
| EP0611488B1 (en) | 1999-01-13 |
| GB9113090D0 (en) | 1991-08-07 |
| US5619173A (en) | 1997-04-08 |
| ES2128352T3 (es) | 1999-05-16 |
| DE69228193T2 (de) | 1999-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2107361C1 (ru) | Устройство и способ приема по меньшей мере двух поляризованных в ортогональной плоскости сигналов и блок-приемник | |
| US9147921B2 (en) | Compact OMT device | |
| US4847574A (en) | Wide bandwidth multiband feed system with polarization diversity | |
| KR950013143B1 (ko) | 마이크로파 안테나 | |
| EP0599316B1 (en) | Waveguide-microstrip transition | |
| US6304226B1 (en) | Folded cavity-backed slot antenna | |
| JP2022544961A (ja) | 全帯域直交モード変換器 | |
| RU2154880C2 (ru) | Двухполяризационное волноводное устройство и способ приема сигналов | |
| US5001444A (en) | Two-frequency radiating device | |
| EP0564266B1 (en) | Circular polarization apparatus for micro wave antenna | |
| KR20120081410A (ko) | 듀얼 회전편파 안테나 | |
| WO2004105177A2 (en) | Waveguide slot antenna | |
| CA2260394A1 (en) | Waveguide antenna | |
| JP2699462B2 (ja) | 衛星放送用受信コンバータ | |
| JP3967264B2 (ja) | ２周波数共用アンテナ | |
| JP2001044703A (ja) | ２周波共用フィード | |
| JP3076459B2 (ja) | 同軸−導波管変換器 | |
| US20050158011A1 (en) | Waveguide for use in dual polarisation probe system | |
| JPS61102802A (ja) | 偏分波器 | |
| EP0628217A4 (ru) | ||
| JP3438760B2 (ja) | マイクロ波受信装置 | |
| CA3170436A1 (en) | Dual polarized antenna feed system | |
| JP3045914B2 (ja) | アレーアンテナ | |
| EP0935821A1 (en) | Improved waveguide for use in dual polarisation probe system | |
| JPH05183329A (ja) | 表面波スロットアレーアンテナ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040616 |