Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2505
Назва: Компактный преобразователь поляризации для спутниковых антенных систем
Інші назви: Компактний перетворювач поляризації для супутникових антенних систем
Compact polarization converter for satellite antenna systems
Автори: Пильтяй, Степан Иванович
Булашенко, Андрей Васильевич
Фесюк, Ирина Владимировна
Булашенко, Александр Васильевич
Пільтяй, Степан Іванович
Булашенко, Андрій Васильович
Фесюк, Ірина Володимірівна
Булашенко, Олександр Васильович
Ключові слова: поляризатор;волноводный поляризатор;диафрагма;волновод;дифференциальный фазовый сдвиг;коэффициент эллиптичности;кроссполяризационная развязка;polarizer;waveguide polarizer;diaphragm;waveguide;phase difference;ellipticity factor;crosspolar isolation;хвилевідний поляризатор;діафрагма;хвилевід;диференційний фазовий зсув;коефіцієнт еліптичності;кросполяризаційна розв’язка
Дата публікації: 2021
Видавництво: Вісник Черкаського державного технологічного університету. Технічні науки
Короткий огляд (реферат): В статье приведена методика разработки и оптимизации поляризационного устройства на основе квадратного волновода. Внутренняя структура предложенного устройства поляризации состоит из реактивных элементов в виде трех диафрагм на основе квадратного волновода. Было выполнено оптимизацию поляризатора для его применения в рабочем диапазоне частот от 13,0 ГГц до 14,4 ГГц. Сконструированный поляризатор на основе квадратного волновода поддерживает дифференциальный фазовый сдвиг 90° ± 4,4°, коэффициент стоячей волны по напряжению менее 2,04, коэффициент эллиптичности менее 0,6 дБ, кроссполяризационную развязку выше 29,5 дБ. В результате разработанное устройство преобразования поляризации обеспечивает достаточно хорошие электромагнитные характеристики в рабочем K-диапазоне частот 13,0–14,4 ГГц.
The article proposes a simple method of optimization and development of polarization devices with diaphragms using the method of equivalent microwave circuits. The principle of the method consists in the separation of the network of the waveguide polarization processing device into simple equivalent circuits. Each circuit is described by its scattering and transmission matrices. Next, the main characteristics of the presented device are expressed through the elements of the general wave scattering matrix. The basic electromagnetic characteristics of the device include the following: phase, matching and polarization. A polarization processing device with three diaphragms based on a square waveguide has been developed. In the frequency range 13.0-14.4 GHz a procedure of optimization of the electromagnetic characteristics has been performed. In the operating frequency band the designed waveguide device provides the phase difference within the range of 90 ° ± 4.0 °. The peak value of its level of voltage standing wave equals to the value of 2.04. The maximum value of the ellipticity factor is 0.6 dB, and the minimum level of cross-polarization isolation is 29.5 dB. To verify the correctness of the obtained results, numerical simulation of the device has been performed using the finite integration method in the frequency domain and the finite element method in the time domain. The simulation results have shown that the presented method has a slight discrepancy with the known electromagnetic methods of analysis of microwave devices. Therefore, the developed new waveguide polarization device with three diaphragms presents consistent and high-quality electromagnetic characteristics in the entire operating frequency range of 13.0–14.4 GHz. The developed polarization converter can be used in antenna systems, in which the polarization signal processing is carried out.
У статті запропоновано простий метод оптимізації та розробки поляризаційних пристроїв з діафрагмами за допомогою методу еквівалентних мікрохвильових схем. Принцип методу полягає у розбитті схеми хвилеводного пристрою обробки поляризації на прості еквівалентні схеми. Кожна схема описується своїми матрицями розсіювання та передачі. Далі основні характеристики представленого пристрою виражаємо через елементи загальної хвильової матриці розсіювання. До базових електромагнітних характеристик пристрою належать такі: фазові, узгоджуючі та поляризаційні. Було розроблено поляризаційний пристрій із трьома діафрагмами на основі квадратного хвилеводу. У діапазоні частот 13,0–14,4 ГГц було здійснено процедуру оптимізації електромагнітних характеристик. Сконструйований хвилевідний пристрій у робочому діапазоні частот підтримує диференційний фазовий зсув у межах 90° ± 4,0°. Пікове значення його коефіцієнта стійної хвилі за напругою набуває значення 2,04. Максимальне значення коефіцієнта еліптичності становить 0,6 дБ, а мінімальній рівень кросполяризаційної розв’язки – 29,5 дБ. Для перевірки правильності отриманих результатів було здійснено числове моделювання пристрою із використанням методу скінченного інтегрування в частотній області та методу скінченних елементів у часовій області. Результати моделювання показали, що представлений метод має невелику розбіжність із відомими електродинамічними методами аналізу мікрохвильових пристроїв. Тому розроблений новий хвилевідний поляризаційний пристрій з трьома діафрагмами представляє узгоджені та якісні електромагнітні характеристики в усьому робочому діапазоні частот 13,0–14,4 ГГц. Розроблений поляризаційний пристрій може використовуватися в антенних системах, де здійснюється поляризаційна обробка сигналів.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2505
ISSN: 2306-4412
2708-6070 (online)
DOI: 10.24025/2306-4412.1.2021.227633
Випуск: 1
Початкова сторінка: 86
Кінцева сторінка: 98
Розташовується у зібраннях:№1/2021

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
11.pdfПильтяй811.41 kBAdobe PDFЕскіз
Переглянути/Відкрити
зміст.pdf148.2 kBAdobe PDFЕскіз
Переглянути/Відкрити
титул.pdf140.62 kBAdobe PDFЕскіз
Переглянути/Відкрити


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.