Триступінчастий хвилеводний поляризатор із перегородкою в діапазоні робочих частот 7.7-8.1 ГГц

Автори С.І. Пільтяй1 , А.В. Булашенко1 , Т.В. Савенчук1, О.В. Булашенко2, І.В. Забегалов2
Приналежність

1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

2Шосткинський фаховий коледж імені Івана Кожедуба Сумського державного університету, вул. Інститутська, 1, 41100 Шостка, Україна

Е-mail crosspolar@ukr.net
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 1
Дати Одержано 17 грудня 2022; у відредагованій формі 14 лютого 2023; опубліковано online 24 лютого 2023
Посилання С.І. Пільтяй, А.В. Булашенко та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 1, 01004 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(1).01004
PACS Number(s) 84.40.Az, 84.40.Ua
Ключові слова Поляризатор (6) , Хвилевідний поляризатор, Поляризатор із перегородкою, Колова поляризація, Диференційний фазовий зсув (4) , Коефіцієнт еліптичності (4) , Кросполяризаційна розв'язка, Супутникові антенні системи (2) .
Анотація

У цій статті ми запропонували нову конструкцію хвилеводного поляризатора з металевою пластиною. Ця пластина зроблена у формі трьох сходинок. Поляризатор із пластиною був спроектований для роботи в діапазоні частот 7.7-8.1 ГГц. Кожна сходинка пластини такого пристрою має свою висоту та товщину. Для кращого узгодження необхідно щоб перша сходинка від квадратного порту була найнижчою і найтоншою, а остання високою та товстою. Для простоти виготовлення було обрано хвилевід із квадратним перетином. Базові електромагнітні характеристики розробленого хвилеводного пристрою перетворення поляризації були оптимізовані за допомогою комерційного програмного забезпечення. У програмі моделювання був застосований добре відомий електродинамічний метод кінцевих областей у частотної області. Запропонований метод розробки також дозволяє оптимізувати геометричні розміри всього хвилеводного поляризатора на основі металевої пластини у вигляді трьох сходинок. Отримані розміри поляризатора з пластинами забезпечуватимуть оптимальні фазові характеристики, характеристики узгодження, характеристики поляризації, характеристику розв'язки між портами пристрою. Метод дозволяє отримати такі розміри: висоту стінки квадратного хвилеводу, висоту трьох різних сходинок пластини, відстань між сходинками пластини. Таким чином, хвилеводний поляризатор з пластиною здатний підтримувати в робочій смузі частот 7,7-8,1ГГц такі значення електромагнітних характеристик. Диференціальний фазовий зсув може змінюватися в межах 90±0,86º. Максимальне значення коефіцієнта стійної хвилі за напругою становить 1.044 для вертикальної та горизонтальної поляризацій. Максимальне значення коефіцієнта еліптичності розробленого пристрою становить 0,13дБ. Максимальне значення кросполяризаційної розв'язки пристрою обробки поляризації становить 42дБ. Розв'язка між першим і другим портами триступінчастого поляризатора з пластинами не перевищує 39дБ. Таким чином, представлений поляризатор може застосовуватися в сучасних супутникових і радіолокаційних системах.

Перелік посилань