一种C频段双频OMT设计①

赵 锋,张乔杉,刘 曦

(中国空间技术研究院西安分院，西安 710000)

0 引言

在卫星通信系统中，对收、发天线提出更高的性能要求已成为趋势。例如：收、发工作频带宽、在收、发工作频带内要求低VSWR、高隔离度、高极化鉴别率等。双极化天线的一个关键部件是正交模耦合器 (OMT)，用来实现极化分离。OMT有很多种类型，如何选用取决于下述要求：工作频带，隔离度和极化鉴别率。同时为了确保整副天线的极化鉴别率，就要确保OMT中高次模(TE11/TM11模)有一个较低的值，设计时需要考虑在OMT内部采用对称模对称激励OMT公共圆波导。因此在OMT激励端口增加双对称T型结构成为OMT设计的必须，使高次模TE11/TM11模的传播常数的实部保持在一个较低的水平。

波导型OMT内部没有耦合缝隙和金属材质的调谐杆(OMT内部的这些装置将会大大增加OMT性能实现的风险)，因此，它的功率容量较大。这已通过了其它文献[1,2]的证实。在工作频段输入600W功率，功率容量余量大于15dB。

文章介绍的OMT主要组成部分在结构形式上具有旋转对称性，水平极化和垂直极化传输路径是完全相同的。

波导型OMT在X向和Y向尺寸较小(Z向作为传输方向时)，Z向尺寸也较小。便于加工。实际应用中，OMT选材用铝合金，加工工艺也是常规工艺(线切割、电火花刻蚀等)。

波导型OMT侧壁的四个矩形波导端口两两平行，距离圆波导对称中心一致。公共圆波导口与收发信号的馈源喇叭的馈电圆波导可以直接对接。

波导型OMT本身结构简单，尺寸小，结构形式上为一圆形波导，在波导圆对称中心有一用于调谐的探针。……