Co to jest przetwornik ortomodowy?
Przetwornik ortomodowy to pasywne urządzenie mikrofalowe, które umożliwia nadajnikowi i odbiornikowi mikrofalowemu nadawanie i odbieranie odpowiednio na tym samym klaksonie lub antenie. W obwodach komunikacji mikrofalowej linia transmisyjna, podobnie jak antena, zajmuje się falą elektromagnetyczną (EM). Przetwornik ortomodowy jest wykorzystywany głównie w urządzeniach nadawczo-odbiorczych wykorzystywanych przez dane satelitarne i telewizję satelitarną.
W nadajnikach-odbiornikach mikrofalowych falowód jest urządzeniem działającym jako hydraulika transmisyjna, który pełni tę samą funkcję co linia transmisyjna dla aplikacji o niższej częstotliwości radiowej (RF). Przy częstotliwościach przekraczających kilkadziesiąt gigaherców (GHz), gdzie 1 GHz to miliard cykli na sekundę, przy użyciu kabla koncentrycznego lub linii transmisyjnej, połączenie z anteną powoduje utratę całego sygnału w kablu koncentrycznym. Jednym z podejść jest ominięcie linii transmisyjnej w celu przeniesienia nadajnika-odbiornika mikrofalowego do miejsca, w którym znajduje się antena, zwykle montowanego na dużej wysokości na wieży radiowej. Falowód został później użyty jako ekwiwalent linii przesyłowej, chociaż nie przenosi czystej energii elektrycznej, podobnie jak inne linie przesyłowe. Przenosi falę elektromagnetyczną, która ma ten sam format energii, co propagacja fal radiowych w powietrzu.
Przetwornik ortomodowy wykorzystuje zasadę, że dwie emisje mikrofalowe EM o tej samej częstotliwości będą zakłócać, jeśli te dwie fale elektromagnetyczne zostaną spolaryzowane w ten sam sposób. Polaryzacja dotyczy względnego położenia komponentu magnetycznego emisji. Pionowo spolaryzowana emisja będzie miała pionowe pole magnetyczne i poziome pole elektryczne. Ponadto przetwornik ortomodowy działa na dwie emisje o bardzo bliskich częstotliwościach, przy czym jeden z nich jest ortogonalnie lub 90 stopni oddzielony od drugiego w orientacji elektromagnetycznej. Przetworniki ortomodowe utrzymują separację ortogonalną i umożliwiają koegzystencję sygnałów nadawanych i odbieranych na tej samej antenie.
Przetworniki ortomodowe mają trzy porty: klakson lub port anteny, port nadajnika i port odbiornika. Są one odpowiednikami duplekserów częstotliwości, które wykorzystują tak zwane tuningowane wnęki radiowe, których geometria jest skorelowana z geometrią RF w powietrzu. Te geometryczne rozmiary RF są nazywane długościami fal. Jeśli pole elektryczne widzi geometrię przewodzącą, która jest wielokrotnością połówkowych długości fal, po prostu przechodzi, ale jeśli widzi geometrię przewodzącą, która jest nieparzystą wielokrotnością ćwierć długości fali, ulega zwarciu.
W falowodzie i przetworniku ortomodowym wymiar pustego przekroju musi być odpowiednią funkcją długości fali sygnału. Przetwornik ortomodowy kieruje przesyłaną energię do anteny lub klaksonu i chroni odbiornik, uniemożliwiając przekazanie przesyłanej energii do odbiornika. Pobiera przychodzący sygnał z klaksonu i kieruje go do odbiornika. Przetworniki ortomodowe wykorzystują również różnicę polaryzacji do izolacji sygnałów nadawanych i odbieranych.