オルソモードトランスデューサーとは

オルソモードトランスデューサーは、マイクロ波送信機と受信機が同じフィードホーンまたはアンテナでそれぞれ送受信できるようにするパッシブマイクロ波デバイスです。 マイクロ波通信回路では、アンテナだけでなく伝送ラインも電磁波（EM）を処理します。 オルソモードトランスデューサは、主に衛星データや衛星テレビで使用されるトランシーバで使用されます。

マイクロ波トランシーバーでは、導波管は伝送配管として機能するデバイスであり、低周波（RF）アプリケーションの伝送ラインと同じ機能を備えています。 数十ギガヘルツ（GHz）を超える周波数では、1 GHzは毎秒10億サイクルであり、同軸ケーブルまたは伝送線を使用してアンテナに接続すると、同軸ケーブルのすべての信号が失われます。 1つの方法は、伝送ラインをスキップしてマイクロ波トランシーバーをアンテナのある場所に運ぶことです。これは通常、電波塔の高台に取り付けられています。 導波管は後に伝送線と同等のものとして使用されましたが、他の伝送線のように純粋な電気エネルギーを運ぶわけではありません。 これは、電波の無線伝搬と同じエネルギー形式であるEM波を運びます。

オルソモードトランスデューサーは、同じ周波数の2つのマイクロ波EM放射が、これらの2つのEM波が同じように偏光されると干渉するという原理を使用しています。 分極は、放射の磁気成分の相対位置に関係しています。 垂直偏光放射は、垂直磁場と水平電場を持ちます。 さらに、オルソモードトランスデューサーは、一方がEM方向で他方から直交または90度離れている非常に近い周波数の2つの放射で動作します。 直交モード変換器は直交分離を維持し、送信信号と受信信号が同じアンテナで共存できるようにします。

オルソモードトランスデューサーには、フィードホーンまたはアンテナポート、トランスミッターポート、レシーバーポートの3つのポートがあります。 これらは、RFの無線ジオメトリと相関するジオメトリを持ついわゆるチューニングされた無線キャビティを使用する周波数デュプレクサに相当します。 これらのRFの幾何学的サイズは、波長と呼ばれます。 電界が半波長の倍数である導電性ジオメトリを見る場合、それは通過しますが、1/4波長の奇数倍である導電性ジオメトリを見る場合、短絡します。

導波管およびオルソモード変換器では、中空断面の寸法は信号波長の適切な関数でなければなりません。 オルソモードトランスデューサーは、送信されたエネルギーをアンテナまたはフィードホーンに送り、送信されたエネルギーが受信機に届かないようにして受信機を保護します。 フィードホーンからの着信信号を受け取り、受信機にルーティングします。 オルソモードトランスデューサーは、偏光差を利用して、送信信号と受信信号を分離します。