正交模耦合器是反射面天线馈源系统中非常重要的无源器件,正交模耦合器的带宽决定了天线的工作带宽,其性能直接影响接收机的性能。为满足新疆天文台Q波段（30～50 GHz）制冷接收机的需求,描述了Turnstile结构的正交模耦合器,公共端口为圆波导,2个分支端口为标准矩形波导。应用电磁仿真软件HFSS对正交模耦合器进行了设计与优化。仿真结果表明,在50%相对带宽内,回波损耗优于-22 d B,正交隔离度优于-46 d B。为进一步开展毫米波宽带OMT的研究提供了理论设计基础。
新疆奇台拟建的110m全可动射电望远镜(QiTai Radio Telescope,QTT),在引力波探测、黑洞发现、恒星形成、星系起源等基础科学研究领域将发挥重要作用,并可发展应用于深空探测,如探月工程与火星和金星探测.满足众多科学需求需装备超宽带、多波束、高灵敏度接收机系统,而大口径射电望远镜接收机技术面临众多挑战.本文论述了国内外射电天文领域大口径射电望远镜接收机技术发展,包含超宽带馈源/极化器、超宽带低噪声放大器、多波束接收机技术的发展与现状,分析了接收机研制过程中的难点与挑战.基于QTT科学目标和技术进展,给出了初期的接收机系统配置方案,分析了接收机的馈电形式、关键器件研制与选型、关键问题与难点.
射电天文望远镜的发展对天线馈源的宽带性提出了更高的要求,作为实现双极化天线馈源系统的关键器件,正交模耦合器的宽带性能将直接影响宽带天线的性能。分析了双脊波导厚度对于水平/垂直极化波的影响,使用电磁仿真软件HFSS对水平/垂直极化波模式进行分析,对7 mm波段（30~50 GHz）的正交模耦合器进行了设计与优化,在50%相对带宽内,回波损耗优于-21 d B,正交隔离度优于-50 d B,为进一步开展毫米波宽带OMT的研究提供理论设计基础。
