Wat is een orthomode-transducer?
Een orthomode-omzetter is een passieve microgolfinrichting waarmee de microgolfzender en -ontvanger respectievelijk kunnen zenden en ontvangen op dezelfde invoerhoorn of antenne. In microgolfcommunicatiecircuits behandelt de transmissielijn, evenals de antenne, de elektromagnetische (EM) golf. De orthomode-transducer wordt meestal gebruikt op transceivers die worden gebruikt door satellietgegevens en satelliettelevisie.
In microgolfzendontvangers is de golfgeleider een apparaat dat fungeert als transmissieloodgieter, die dezelfde functie heeft als een transmissielijn voor toepassingen met een lagere radiofrequentie (RF). Bij frequenties van meer dan een paar tientallen gigahertz (GHz), waarbij 1 GHz een miljard cycli per seconde is, verliest al het signaal in de coaxkabel met een coaxkabel of transmissielijn om verbinding te maken met de antenne. Een benadering is om de transmissielijn over te slaan om de microgolfzendontvanger naar de antenne te brengen, die meestal op grote hoogte op een radiotoren is gemonteerd. De golfgeleider werd later gebruikt als een transmissielijnequivalent, hoewel het geen pure elektrische energie draagt zoals de andere transmissielijnen. Het draagt een EM-golf, die hetzelfde energieformaat heeft als de verspreiding via de ether van radiogolven.
De orthomode-transducer gebruikt het principe dat twee microgolf-EM-emissies van dezelfde frequentie interfereren als deze twee EM-golven op dezelfde manier worden gepolariseerd. Polarisatie heeft te maken met de relatieve positie van de magnetische component van de emissie. Een verticaal gepolariseerde emissie zal een verticaal magnetisch veld en een horizontaal elektrisch veld hebben. Bovendien werkt de orthomode-omzetter op twee emissies van zeer nabije frequenties waarbij de ene orthogonaal of 90 graden van de andere is gescheiden in EM-oriëntatie. Orthomode-transducers handhaven de orthogonale scheiding en laten de verzonden en ontvangen signalen naast elkaar op dezelfde antenne bestaan.
Orthomode-transducers hebben drie poorten: invoerhoorn of antennepoort, zenderpoort en ontvangerpoort. Ze zijn het equivalent van frequentieduplexers die de zogenaamde afgestemde radioholten gebruiken met geometrieën die zijn gecorreleerd met de draadloze geometrieën van RF's. Deze geometrische afmetingen van RF's worden golflengten genoemd. Als het elektrische veld een geleidende geometrie ziet die een veelvoud van halve golflengten is, passeert het gewoon, maar als het een geleidende geometrie ziet die een oneven veelvoud van een kwartgolflengte is, wordt het kortgesloten.
In de golfgeleider en in de orthomode-omzetter moet de afmeting van de holle dwarsdoorsnede een geschikte functie van de signaalgolflengte zijn. De orthomode-transducer routeert uitgezonden energie naar de antenne of toevoerhoorn en beschermt de ontvanger door te voorkomen dat de uitgezonden energie de ontvanger bereikt. Het neemt het binnenkomende signaal van de invoerhoorn en stuurt het naar de ontvanger. Orthomode-omvormers maken ook gebruik van het polarisatieverschil om de verzonden en ontvangen signalen te isoleren.