Электродинамическая модель и характеристики поляризаторов на отрезках квадратного волновода с диагонально расположенными квадратными выступами

Abstract

С использованием методов частичных областей и обобщенных матриц рассеяния построена полноволновая модель волноводного поляризатора, преобразующего основную волну входного прямоугольного волновода в волну эллиптической поляризации выходного квадратного волновода. Фазосдвигающая секция реализована на одном или двух отрезках квадратного волновода с двумя диагонально расположенными квадратными выступами. Проведена оптимизация узко- и широкополосных поляризаторов. Установлено, что поляризаторы с однозвенной фазосдвигающей секцией могут обеспечивать ширину рабочей полосы от 12 до 17 % по уровню коэффициента эллиптичности r < 3 дБ и КСВН < 1,2, а с двухзвенной – более 20 % при r < 1 дБ и КСВН < 1,15.

З використанням методів часткових областей та узагальнених матриць розсіяння побудовано повнохвильову модель хвилевідного поляризатора, що перетворює основну хвилю вхідного прямокутного хвилеводу в хвилю еліптичної поляризації вихідного квадратного хвилеводу. Фазозсувна секція реалізована на одному або двох відрізках квадратного хвилеводу з двома діагонально розташованими квадратними виступами. Проведено оптимізацію вузько- та широко-смугових поляризаторів. Встановлено, що поляризатори з одноланковою фазозсувною секцією можуть забезпечити ширину робочої смуги від 12 до 17 % за рівнем коефіцієнта еліптичності r < 3 дБ і КСХН < 1,2, а з дволанковою – більш ніж 20 % при r < 1 дБ и КСХН < 1,15.

Using the mode-matching and generalized scattering matrix techniques a full-wave electromagnetic model of wave-guide polarizer is developed. It transforms the dominant mode of input rectangular waveguide into elliptically polarized mode of output square waveguide. The phase shifting section is realized on the base of one or two segments of a square waveguide having two diagonally placed square ridges. The optimization of narrow- and broadband polarizers has been carried out. It is found out that the polarizers with one-segment phase shifting section can provide the bandwidth from 12 to 15 % at the level of axial ratio r < 3 dB and VSWR < 1.2 whereas the two-segment ones have the bandwidths more than 20 % at r < 1 dB and VSWR < 1.15.