[發明專利]正交模轉換器、天線設備及通信系統

有效

• 申請號: 202010923350.0
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN111900513B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 姚遠;程瀟鶴;王燕;俞俊生;陳曉東
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H01P1/161
• 分類號: H01P1/161;H01P5/20;H01Q1/24;H01Q1/52;H04L5/14
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 高鶯然;馬敬

本公開實施例提供一種正交模轉換器、天線設備及通信系統。正交模轉換器包括：魔T，包括第一波導體和位于第一波導體內的第一隔板，第一波導體具有E面端口、H面端口、第一連接端口以及第二連接端口，第一連接端口和第二連接端口位于同一平面并且所在平面與E面端口所在平面平行，第一隔板所在平面與E面端口所在平面和H面端口所在平面均正交；極化器，包括第二波導體和位于第二波導體內的第二隔板，第二波導體具有分別與第一連接端口和第二連接端口連接的第三連接端口和第四連接端口，以及公共端口，公共端口所在平面與E面端口所在平面平行，第二隔板所在平面與E面端口所在平面和H面端口所在平面均正交。

技術領域

本公開涉及通信設備技術領域，特別涉及一種正交模轉換器、天線設備及通信系統。

背景技術

隨著雙工通信技術的不斷的升級和發展，可供使用的頻段日益緊張，如何實現同頻復用，即實現同一個頻段的多次利用，成為了研究重點。在該背景下，極化復用技術應運而生，其是指：在同一頻段范圍內傳輸兩路相互隔離的極化信號，在接收端使用雙極化天線接收、分離這兩路電磁波信號并進行輸出。所以在天線饋源中，需要用到的重要組件就是正交模轉換器(Ortho-mode Transducer， OMT)。通過極化復用技術，可以實現頻段資源的雙倍利用，技術應用前景十分廣闊。

對于正交模轉換器，如何在滿足寬頻帶和高隔離性需求的前提下，提高其結構的緊湊性，是當前研發的一個重點關注點。

發明內容

本公開實施例提供一種正交模轉換器、天線設備及通信系統，以兼顧對正交模轉換器的寬工作頻帶、高隔離性和高緊湊性的使用需求。

根據本公開實施例的一個方面，提供一種正交模轉換器，包括：

魔T，包括第一波導體和位于第一波導體內的第一隔板，第一波導體具有E 面端口、H面端口、第一連接端口以及第二連接端口，其中，E面端口所在平面與H面端口所在平面正交，第一連接端口和第二連接端口位于同一平面并且所在平面與E面端口所在平面平行，第一隔板所在平面與E面端口所在平面和H 面端口所在平面均正交；

極化器，包括第二波導體和位于第二波導體內的第二隔板，第二波導體具有第三連接端口、第四連接端口以及公共端口，其中，第三連接端口和第四連接端口位于同一平面并且所在平面與E面端口所在平面平行，第三連接端口與第一連接端口連接，第四連接端口與第二連接端口連接，公共端口所在平面與E面端口所在平面平行，第二隔板所在平面與E面端口所在平面和H面端口所在平面均正交。

在一些實施例中，第一波導體包括垂直連接的E臂和H臂，其中：

E面端口位于E臂的一端，E臂包括圍繞E面端口且依次連接的第一側壁、第二側壁、第三側壁和第四側壁；

H面端口位于H臂的一端，H臂包括圍繞H面端口且依次連接的第五側壁、第六側壁、第七側壁和第八側壁，第五側壁與第一側壁連接，第六側壁與第二側壁連接，第八側壁與第四側壁連接，第一連接端口和第二連接端口位于第七側壁。

在一些實施例中，第一側壁和第三側壁分別呈平面狀，第二側壁和第四側壁分別呈脊狀并且結構鏡像；

第五側壁呈脊狀，第六側壁和第八側壁呈平面狀，第七側壁呈平面狀或階梯狀。

在一些實施例中，第二波導體為矩形波導體，第三連接端口和第四連接端口的形狀均為矩形且尺寸相同，公共端口的形狀為矩形。

在一些實施例中，第一隔板呈多階階梯狀并且延伸至E臂及H臂內，沿遠離E面端口的方向，第一隔板的臺階高度依次增大；

第二隔板呈與第一隔板臺階數相等的多階階梯狀，沿遠離E面端口的方向，第二隔板的臺階高度依次減小。

在一些實施例中，第一隔板和第二隔板分別呈四階階梯狀。