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W-Band Turnstile Junction Ortho-Mode Transducer for Millimeter Wave Seeker

턴스타일 구조를 갖는 밀리미터파 탐색기용 W-대역 직교모드 편파기 설계

  • Received : 2016.06.13
  • Accepted : 2016.09.21
  • Published : 2016.10.07

Abstract

In this paper, the turnstile junction-based Ortho-Mode Transducer(OMT) is designed and manufactured. It is usually well-known that turnstile junctions have symmetry structure of waveguide so the higher order modes, which occurs inside the waveguide, can be cancelled. Because of these symmetrical properties, the turnstile junction-based OMTs have merits like high transmission and low return loss characteristic in broadband and two different modes propagate orthogonally in common port resulting in the fully realization of double polarization. The designed OMT has the application of Radar Seeker and operates in W-band(94 GHz), the millimeter wave frequency. The average of return loss value of manufactured OMT is lower than -20 dB and it has bandwidth characteristic of over 500 MHz.

본 논문에서는 W-대역에서 동작하는 턴스타일(Turnstile) 구조를 갖는 직교모드 편파기(Ortho-Mode Transducer: OMT)를 설계하고 제작하였다. 턴스타일 구조는 도파관의 대칭구조로 인하여 도파관 내에서 발생하는 불필요한 고차모드는 서로 상쇄되므로 광대역에서 높은 전달특성과 낮은 반사손실을 가지는 장점이 있으며, 공통포트에서 2개의 모드가 서로 직교하므로 이중편파 특성을 최대한 구현 가능하도록 해 준다. 제안한 직교모드 편파기는 레이다 탐색기에 적용 가능하며, 밀리미터파 대역인 W-대역(94 GHz)에서 동작한다. 또한, 제작한 결과, 동작 주파수 범위에서 평균적으로 -20 dB보다 낮은 반사손실 값을 가지며, 500 MHz 이상의 대역폭 특성을 보인다.

Keywords

References

  1. 안단, 김성찬, 이진구, "Tuner system을 이용한 밀리미터파 탐색기용 W-band MMIC 저잡음 증폭기", 대한전자공학회, 전자공학회논문지, 48(11), pp. 89-94, 2011년 11월.
  2. Ali Imran Sandhu, "Design of an orthomode transducer in gap waveguide technology", Master of Science Thesis in the program Communication Engineering, Chalmers University of Technology, Sep. 2010.
  3. Giampaolo Pisano, Luca Pietranera, Kate Isaak, Lucio Piccirillo, Bradley Johnson, Bruno Maffei, and Si- mon Melhuish, "A broadband WR10 turnstile junction orthomode transducer", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 17, no. 4, pp 286-288, Apr. 2007. https://doi.org/10.1109/LMWC.2007.892976