Qu'est-ce qu'un transducteur orthomode?

Un transducteur orthomode est un dispositif hyperfréquence passif qui permet à l’émetteur et au récepteur hyperfréquence d’émettre et de recevoir, respectivement, sur le même cornet d’alimentation ou la même antenne. Dans les circuits de communication à hyperfréquences, la ligne de transmission, ainsi que l’antenne, traite de l’onde électromagnétique (EM). Le transducteur orthomode est principalement utilisé sur les émetteurs-récepteurs utilisés par les données et la télévision par satellite.

Dans les émetteurs-récepteurs hyperfréquences, le guide d’ondes est un dispositif qui joue le rôle de tuyauterie de transmission, qui a la même fonction qu’une ligne de transmission pour les applications à radiofréquences inférieures. Aux fréquences supérieures à quelques dizaines de gigahertz (GHz), où 1 GHz correspond à un milliard de cycles par seconde, la connexion à l'antenne par un câble coaxial ou une ligne de transmission perd tout le signal du câble coaxial. Une approche consiste à ignorer la ligne de transmission pour acheminer l'émetteur-récepteur à micro-ondes à l'emplacement de l'antenne, qui est généralement montée à haute altitude sur une tour radio. Le guide d'ondes a ensuite été utilisé comme équivalent de ligne de transmission, bien qu'il ne transporte pas d'énergie électrique pure comme le font les autres lignes de transmission. Il porte une onde EM, qui a le même format d’énergie que la propagation des ondes radioélectriques par voie aérienne.

Le transducteur orthomode repose sur le principe selon lequel deux émissions EM hyperfréquences de même fréquence vont interférer si ces deux ondes EM sont polarisées de la même manière. La polarisation concerne la position relative de la composante magnétique de l'émission. Une émission polarisée verticalement aura un champ magnétique vertical et un champ électrique horizontal. De plus, le transducteur orthomode fonctionne sur deux émissions de fréquences très proches où l’une est orthogonalement, ou séparée à 90 degrés, de l’autre dans l’orientation EM. Les transducteurs orthomodes maintiennent la séparation orthogonale et permettent aux signaux transmis et reçus de coexister sur la même antenne.

Les transducteurs orthomodes ont trois ports: un port pour antenne ou cornet, un port émetteur et un port récepteur. Ils sont l'équivalent des duplexeurs de fréquence qui utilisent les cavités radio dites accordées, dont les géométries sont corrélées aux géométries des radiofréquences dans l'air. Ces tailles géométriques de RF sont appelées longueurs d'onde. Si le champ électrique détecte une géométrie conductrice multiple de demi-longueurs d'onde, il le traverse simplement, mais s'il voit une géométrie conductrice multiple d'un quart de longueur, il est court-circuité.

Dans le guide d'onde et dans le transducteur orthomode, la dimension de la section transversale creuse doit correspondre à la fonction de la longueur d'onde du signal. Le transducteur orthomode achemine l’énergie transmise à l’antenne ou au cornet d’alimentation et protège le récepteur en empêchant l’énergie transmise d’atteindre le récepteur. Il prend le signal entrant dans le klaxon et l’achemine vers le récepteur. Les transducteurs orthomodes utilisent également la différence de polarisation pour isoler les signaux transmis et reçus.