Compact polarization rotators based on the diaphragms with rectangular apertures

Abstract

КОМПАКТНЫЕ ВРАЩАТЕЛИ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ДИАФРАГМ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ЩЕЛЯМИКомпактность конструктивных элементов антенно-фидерных трактов является обязательным требованием, предъявляемым при разработке современных радиолокационных комплексов гражданского или военного назначения. В работе исследованы пре-дельные характеристики перспективных компактных вращателей плоскости поляризации электромагнитных волн, выполненных на основе структур, обладающих диэдральной симметрией. Диэдрально симметричные структуры образованы резонансными диа-фрагмами с прямоугольными щелями. Многопараметрическая оптимизация использована для достижения предельных характерис-тик устройств в различных частотных диапазонах. Определена область их применимости. Предложены конструкции, позволяющие вращать плоскость поляризации на углы 90 и 45, при приемлемых значениях коэффициентов отражения в заданной полосе частот. Эти конструкции расширяют элементную базу приемо-передающей аппаратуры, предназначенную для обеспечения заданного фазового разделения радиосигналов, их фазовой коррекции или поляризационной компенсации. Ил. 6. Табл. 1. Библиогр.: 9 назв.Ключевые слова: поляризатор, волновод, диафрагма, оптимизация.Выбор поляризации электромагнитных волн в приемо-передающей аппаратуре связи и радиолокации зависит от конкретной решаемой задачи, поскольку каждый тип поляризации обла-дает определенными достоинствами и недостатка-ми. Задачи реализации заданной поляризации радиосигналов успешно решают вращатели плос-кости поляризации. Кроме того, они могут обеспе-чивать требуемое фазовое разделение радио-сигналов, их фазовую коррекцию или поляризаци-онную компенсацию, а также преобразование типа поляризации [1][2]. При этом общим требованием, предъявляемым к элементам радиосистем, является обеспечение требуемых выходных характеристик при максимальной компактности самих устройств.Одним из удачных примеров реализации поляризатора волноводного типа является диэд-ральная ячейка, предложенная и исследованная в работах [3][4][5]. Конструкция диэдральной ячейки представлена на рис. 1. Простейшая ячейка пред-ставляет собой пару диафрагм (Iris0 и Iris1) с прямоугольными щелями, установленную в вол-новоде квадратного сечения. Каждая диафрагма обладает собственной вращательной симметрией, причем по отношению друг к другу диафрагмы являются комплементарными, то есть вторая по-лучается путем зеркального отражения первой и поворота ее на 90. В работе [5] была показана принципиальная возможность вращения плос-кости поляризации на 90 подобной ячейкой, выполненной на двухщелевых диафрагмах. При этом приемлемый коэффициент отражения обес-печивался в полосе частот шириной 7 %. Прин-ципиальная возможность вращения плоскости поляризации на произвольный угол ячейкой, вы-полненной на четырехщелевых диафрагмах (рис. 1), была показана в работах [3,4]. Вместе с тем, задача получения такими ячейками предельных характеристик требует до-полнительного исследования. Решению этой за-дачи посвящена данная работа. Поскольку само устройство характеризуется большим количеством ...