阅读说明：本技术 具有可切换极化配置的波导装置 (Waveguide device with switchable polarization configuration ) 是由 T·D·蒙特 于 2018-04-02 设计创作，主要内容包括：一种波导装置包括将3λ/8的相对相移赋予两个正交线性极化信号的第一圆形波导段(CWS)以及将λ/8的相对相移赋予两个正交线性极化信号的第二CWS。一种波导组装件(WGA)包括与所述第二CWS相邻地同轴设置的第一CWS。源可以将双重线性极化能量提供到WGA中。在第一模式中,第一CWS按照使第一CWS极化相对于第二CWS极化偏移90°的方式相对于第二CWS轴向取向。辐射源极化可以相对于第一CWS极化和第二CWS极化偏移45°。在第二模式中,第一CWS可以按照使第一CWS极化和第二CWS极化大致相同的方式相对于第二CWS取向。(A waveguide apparatus includes a first Circular Waveguide Segment (CWS) that imparts a relative phase shift of 3 λ/8 to two orthogonally linearly polarized signals and a second CWS that imparts a relative phase shift of λ/8 to the two orthogonally linearly polarized signals. A waveguide assembly (WGA) includes a first CWS coaxially disposed adjacent to a second CWS. The source may provide dual linearly polarized energy into the WGA. In the first mode, the first CWS is axially oriented relative to the second CWS in a manner that offsets the first CWS polarization by 90 ° relative to the second CWS polarization. The radiation source polarization may be offset by 45 ° with respect to the first CWS polarization and the second CWS polarization. In the second mode, the first CWS may be oriented relative to the second CWS in a manner such that the first CWS polarization and the second CWS polarization are substantially the same.)

具有可切换极化配置的波导装置

相关申请

本申请是2017年5月26日提交的美国申请No.15/606,130的继续申请。上述申请的全部教导通过引用并入于此。

背景技术

卫星通信系统通过在无线无线电链路上传播电磁能量来在地球轨道上的卫星与地基收发器站之间传播信息。任何无线电链路通信系统中的重要组件是天线。天线是将在传输线路上传播的电磁波转换成在自由空间中传播的电磁波(发送)或者将在自由空间传播的电磁波转换成在传输线路上传播的电磁波(接收)的组件。

极化是传播电磁波的重要特征。极化描述了在电磁波行进通过空间中的点时电磁波的电场矢量所指向的运动。在电磁波经过空间中的假想点时，电场矢量尖端可以描画出线、圆或椭圆。通常，这些痕迹分别称为线性极化、圆极化或椭圆极化。

极化在许多应用中都很重要，特别是对于天线而言。天线的极化是根据天线正在发送时该天线所辐射的电磁波的场取向来限定的。天线的极化特征很重要，因为对于无线电链路之间的最大功率传递，发送天线与接收天线必须同时具有相同的匹配极化状态。例如，如果发送天线和接收天线是线性极化的，并且如果发送天线是水平极化的，而接收天线是垂直极化的，则不会接收到功率。相反地，如果发送天线和接收天线都是水平极化的或者垂直极化的，则将接收最大功率。因为天线有助于在自由空间与传输链路之间传播的电磁能的转变，所以极化也是所有天线的重要特征。

特定卫星可以被配置成接收和发送具有特定极化(例如，线性极化(LP)或者圆极化(CP))的电磁能。因为可能需要地基收发器站与不同的卫星进行通信，所以地基收发器站可能需要能够接收和发送具有不同极化的微波能量。

使用圆极化微波能量的无线电链路的优点在于，发送天线与接收天线之间的角度关系在很大程度上是不相关的。然而，对于线性极化的无线电链路，角度关系是很重要的，因为如上所述，为了最大功率传递，发送器的极化角必须与接收器的极化角匹配。

对于固定的地基收发器站，可以基于收发器站的地面位置以及卫星的位置来确定与目标卫星匹配的极化角。如果地基收发器站的位置发生变化，或者如果地基收发器站获取了不同的卫星，则收发器站的极化角可能需要更改以匹配卫星极化。改变极化角的能力在本文中称为“极化偏斜控制”。

现有技术的极化偏斜控制可能涉及旋转可能很重而且难以机械移动的整个收发器。此外，这些旋转可能需要柔性电缆/波导组装件来适应旋转。

发明内容

所描述的实施方式提出了一种圆形波导极化装置，其可以通过在两种配置之间切换来提供极化偏斜控制；双重圆极化和具有偏斜控制的双重线性极化。一些实施方式使用单个步进电动机来促进偏斜控制。所描述的实施方式在仅接收的天线和VSAT船用天线中可能是有用的。所描述的实施方式可以替代地在其它应用中使用，例如，用作具有利用圆极化的低地球轨道(LEO)卫星与具有利用线性极化的地球同步地球轨道(GEO)卫星之间的极化切换配置的天线。

所描述的实施方式的另一优点是，单独通过圆形波导子组装件的旋转来控制线性极化偏斜。极小孔径终端(VSAT)情况下的正交模式换能器(OMT)和收发器，以及仅接收情况下的全局低噪声块下变频器(LNB)可以仍固定至天线反射器的背面。这种配置消除了对用于在反射器顶点的后面旋转更大的质量的额外的柔性电缆和重载荷轴承的需要。

为了产生圆极化，将九十度(90°，或等效为λ/4)的相位延迟***到双重极化圆形波导的一个线性极化路径中。该延迟可以例如由电介质相位卡、电介质引脚、金属脊或金属引脚产生。相对于源的线性极化，以45度(45°，或等效为λ/8)***相位延迟。与线性源极化成45度取向的90度相位延迟产生圆极化。

在一些情形下，希望沿着传播轴线将固定量的角旋转引入线性极化信号。如果以相对于源极化的φ/2的角度***180度(180°；λ/2)的相位延迟，则将旋转角度φ引入线性极化信号。

在一个方面，本发明是一种波导装置，所述波导装置包括：第一圆形波导，所述第一圆形波导被配置成在按第一极化取向发送的两个正交线性极化信号的发送之间实现3λ/8的相对相移；以及第二圆形波导，所述第二圆形波导被配置成在按第二极化取向发送的两个正交线性极化信号的发送之间实现λ/8的相对相移。所述第二圆形波导段可以与所述第一圆形波导段沿着轴线同轴相邻，以形成波导组装件。所述波导装置还可以包括辐射源，所述辐射源将以源极化取向为特征的双重线性极化能量提供到所述波导组装件中。对于所述波导组装件的第一操作模式，所述第一圆形波导相对于所述第二波导围绕所述轴线旋转取向，使得所述第一极化取向相对于所述第二极化取向偏移90度。可以将所述辐射源设置成使得所述源极化取向相对于所述第一极化取向以及所述第二极化取向为45度。对于所述波导组装件的第二操作模式，所述第一圆形波导相对于所述第二波导围绕所述轴线旋转取向，使得所述第一极化取向和所述第一极化取向大致相同。

在所述第二模式中，可以将所述波导组装件配置成围绕所述源极化取向在+/-θ度的角度范围内旋转，其中，θ是预定的角度。

所述波导装置还可以包括滑动接头，所述滑动接头被设置成将所述第一圆形波导连接至所述第二圆形波导。可以将所述滑动接头配置成有助于所述第一波导和所述第二波导围绕所述轴线彼此相对旋转。

所述波导装置还可以包括电动机组装件，所述电动机组装件使所述第一波导段和所述第二波导段围绕所述轴线独立旋转。所述电动机组装件可以包括被设置成使所述第一圆形波导旋转的第一电动机以及使所述第二圆形波导与所述第一圆形波导无关地旋转的第二电动机。所述电动机组装件可以包括电动机，所述电动机被设置成使得当所述电动机使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导围绕所述轴线沿第一方向旋转时，所述滑动接头使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导在所述波导组装件的所述第一模式中锁定在一起。当所述电动机使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导围绕所述轴线沿与所述第一方向相反的第二方向旋转时，所述滑动接头可以使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导在所述波导组装件的所述第二模式中锁定在一起。当处于所述波导组装件的所述第二模式时，并且当所述电动机沿所述第二方向旋转以使所述第一极化取向和所述第一极化取向偏移预定的角度时，所述滑动接头可以使所述第一圆形波导与所述第二圆形波导解除锁定。

所述波导装置还可以包括辐射源滑动接头，所述辐射源滑动接头被设置成将所述辐射源连接至所述波导组装件的端部。可以将所述辐射源滑动接头配置成有助于所述辐射源和所述波导组装件围绕所述轴线彼此相对旋转。所述波导装置可以包括馈电喇叭，所述馈电喇叭附接至所述波导组装件的端部。在一些实施方式中，可以将馈电喇叭滑动接头附接至所述馈电喇叭以及所述波导组装件，以帮助围绕所述轴线彼此相对旋转移动。

所述波导装置可以利用位于平面内的第一相移装置在所述第一圆形波导中实现3λ/8的相移。所述平面可以与所述轴线以及所述第一圆形波导的相对的内壁相交，并且所述平面可以沿所述第一极化取向设置。所述第一相移装置可以延伸至所述第一波导的所述相对的内壁，并且包括沿平行于所述轴线的方向终止所述相移装置的第一端部和第二端部。所述第一相移装置的每个端部可以包括过渡部，所述过渡部被配置成实现所述第一相移装置与所述第一圆形波导之间的阻抗匹配。在一些实施方式中，所述第一相移装置可以包括电介质材料。

所述波导装置可以利用位于平面内的第二相移装置在所述第二圆形波导中实现λ/8的相移。所述平面可以与所述轴线以及所述第二波导的相对的内壁相交，并且所述平面可以沿所述第二极化取向设置。所述第二相移装置可以延伸至所述第二波导的所述相对的内壁，并且包括沿平行于所述轴线的方向终止所述相移装置的第一端部和第二端部。所述第二相移装置的每个端部可以包括过渡部，所述过渡部被配置成实现所述第二相移装置与所述第二圆形波导之间的阻抗匹配。在一些实施方式中，所述第二相移装置可以包括电介质材料。

在另一方面，本发明是一种波导装置，所述波导装置包括：沿着轴线设置的第一圆形波导段。所述第一圆形波导包括处于距所述轴线的半径处的第一波导内壁、第一波导第一端部以及第一波导第二端部。所述波导装置还包括沿着所述轴线设置的第二圆形波导段，处于距所述轴线的所述半径处的第一波导内壁、第二波导第一端部以及第二波导第二端部。所述波导装置包括滑动接头，所述滑动接头附接至所述第一波导第一端部以及所述第二波导第二端部，以形成波导组装件。所述滑动接头有助于所述第一波导和所述第二波导围绕所述轴线彼此相对旋转。所述波导装置还包括沿着所述轴线设置在所述第一波导内的3λ/8相移装置。所述3λ/8相移装置位于第一平面内，所述第一平面与所述轴线以及所述第一波导的相对的内壁相交。所述波导装置还包括沿着所述轴线设置在所述第二波导内的λ/8相移装置。所述λ/8相移装置位于第二平面内，所述第二平面与所述轴线以及所述第二波导的相对的内壁相交。所述波导装置还包括辐射源，所述辐射源被设置成将双重极化能量提供到所述波导组装件中；以及辐射源滑动接头，所述辐射源滑动接头被设置成将所述辐射源连接至所述波导组装件的第一端部，所述辐射源滑动接头被配置成有助于所述辐射源和所述波导组装件围绕所述轴线彼此相对旋转。所述波导装置还包括馈电喇叭，所述馈电喇叭附接至所述波导组装件的第二端部。

在所述波导组装件的第一模式下，所述第一圆形波导相对于所述第二波导沿轴向取向，使得所述第一平面相对于所述第二平面按九十度围绕所述轴线旋转定位。所述第一平面和所述第二平面各自相对于所述辐射源的取向按四十五度定位。在所述波导组装件的第二模式下，所述第一圆形波导相对于所述第二波导沿轴向取向，使得所述第一平面和所述第二平面是共面的，并且所述第一平面和所述第二平面各自相对于所述辐射源按θ度定位，其中，θ是预定的角度。

所述波导装置可以包括电动机组装件，所述电动机组装件使所述第一波导段和所述第二波导段围绕所述轴线独立旋转。所述电动机组装件可以包括被设置成使所述第一圆形波导段旋转的第一电动机，和被设置成使所述第二圆形波导段旋转的第二电动机。所述电动机组装件可以包括电动机，所述电动机被设置成使得当所述电动机使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导围绕所述轴线沿第一方向旋转时，所述滑动接头使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导在所述波导组装件的所述第一模式中锁定在一起。当所述电动机使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导围绕所述轴线沿与所述第一方向相反的第二方向旋转时，所述滑动接头使所述第一圆形波导和所述第二圆形波导在所述波导组装件的所述第二模式中锁定在一起。当处于所述波导组装件的所述第二模式时，并且当所述电动机沿所述第二方向旋转以使得所述第一极化取向和所述第一极化取向偏移预定的角度时，所述滑动接头使所述第一圆形波导与所述第二圆形波导解除锁定。

所述3λ/8相移装置和所述λ/8相移装置各自可以包括电介质材料。所述3λ/8相移装置和所述λ/8相移装置各自可以包括处于所述圆形波导内部的至少一个金属脊。

所述3λ/8相移卡可以延伸至所述第一波导的所述相对的内壁，并且包括沿平行于所述轴线的方向终止所述3λ/8相移卡的第一端部和第二端部。所述第一端部和所述第二端部中的各个端部还可以包括过渡部，所述过渡部被配置成实现所述3λ/8相移卡与所述第一圆形波导之间的阻抗匹配。

所述λ/8相移卡可以延伸至所述第二波导的所述相对的内壁，并且包括沿平行于所述轴线的方向终止所述λ/8相移卡的第一端部和第二端部。所述第一端部和所述第二端部中的各个端部还可以包括过渡部，所述过渡部被配置成实现所述λ/8相移卡与所述第二圆形波导之间的阻抗匹配。

可以将馈电喇叭滑动接头附接至所述馈电喇叭并且附接至所述波导组装件，所述馈电喇叭滑动接头被配置成有助于所述馈电喇叭和所述波导组装件围绕所述轴线彼此相对旋转。所述馈电喇叭可以固定地附接至所述波导组装件。

附图说明

在附图中例示的内容将根据下文对本发明示例实施方式进行更具体地描述而变得显而易见，在附图中，贯穿不同视图，相同字符指代相同部分。附图不必按比例绘制，而是强调例示本发明的实施方式。

图1A例示了根据本发明的圆形波导极化装置的示例实施方式。

图1B示出了图1的具有圆形波导极化的圆形波导的截面图。

图2A和图2B例示了图1所示的圆形波导极化装置的内部组件。

图3A和图3B例示了按照本发明的第二操作模式配置的示例波导组装件的端视图。

图4A和图4B分别例示了按照本发明的第一操作模式配置的示例波导组装件的内部侧视图和端视图。

图5例示了在两个相位卡平行的情况下的示例LP配置的反射水平。

图6A示出了在两个相位卡平行和模式1激励的情况下的示例LP配置的发送的输出模式。

图6B例示了端口1、模式1的电场对准。

图6C例示了端口1、模式2的电场对准。

图7示出了在两个相位卡平行和模式2激励的情况下的示例LP配置的发送的输出模式。

图8示出了示例CP配置的发送的输出模式。

图9示出了示例圆极化配置的输出模式的发送的相位。

图10示出了示例圆极化配置的反射水平。

图11是可以用于实现实施方式中的一个或更多个实施方式的处理系统的示例内部结构的图。

具体实施方式

下面是对本发明的示例实施方式的描述。

本文所引用的所有专利、公布的申请以及参考文献的教导通过引用它们的全部内容而并入。

图1A示出了根据所描述的实施方式构造和设置的圆形波导极化装置100的示例实施方式。示例装置100包括第一圆形波导102，该第一圆形波导102被配置成在以第一极化取向发送到第一圆形波导102中的两个正交线性极化信号之间实现3λ/8的相对相移。

如本文所使用的，信号的“极化取向”是指发送的信号的电场矢量相对于参考坐标系的角取向。图1B是这种坐标系的一个示例。图1B示出了圆形波导(例如，第一圆形波导102)的截面图，其中Z轴为纵向轴104，圆形波导沿着该纵向轴设置，并且X轴和Y轴彼此正交并与Z轴正交。在沿着截取截面的Z轴的点处，以相对于X轴的角度Φ示出电场矢量108。所以在这个示例中，电场矢量106的极化方向相对于X-Y坐标参考平面由Φ给出。

圆形波导极化装置100还包括第二圆形波导110，该第二圆形波导被配置成在按第二极化取向发送的两个正交线性极化信号之间赋予λ/8的相对相移。第二圆形波导段110可以与第一圆形波导段沿着纵向轴线104同轴相邻，以形成波导组装件112。波导组装件112包括第一端部114和第二端部116。

在示例实施方式中，第一圆形波导102和第二圆形波导的内径为0.7英寸，工作频带为10.7GHz至12.75GHz以及14GHz至14.5GHz。波导组装件112的总长度是5.5英寸。

圆形波导极化装置100还包括波导组装件输入部，该波导组装件输入部被配置成从辐射源118接收以源极化取向为特征的双重线性极化电磁能。在示例实施方式中，辐射源118提供沿第一方向(例如，图1B的正X方向)取向的第一线性极化电磁能，以及沿第二方向(例如，图1B的正Y方向)取向的、与第一线性极化的电磁能正交的第二线性极化电磁能。

在图1A的示例实施方式中，将波导组装件112的第二端部116用作波导组装件输入部。对于另选实施方式，可以将波导组装件的第一端部114用于提供波导组装件输入部。而且，如图1A所描绘的，辐射源118被示出处于波导组装件112的第二端部116并且围绕纵向轴线104定位，因此，双重线性极化电磁能沿着纵向轴线104直接发送到波导组装件112的端部中。然而，在其它实施方式中，辐射源118可以相对于波导组装件输入部位于不同的位置，并且双重线性极化电磁能可以通过另选路径(例如通过波导组装件112的一个或多个侧端口)发送到波导组装件112中。

对于波导组装件112的第一操作模式，第一圆形波导102相对于第二波导110围绕所述轴线旋转取向，使得第一极化取向相对于第二极化取向偏移90度。可以将118辐射源设置成使得源极化取向相对于第一极化取向以及第二极化取向为45度。波导组装件的该第一操作模式生成圆极化辐射。

对于波导组装件112的第二操作模式，第一圆形波导102相对于第二波导110围绕所述纵向轴线104旋转取向，使得第一极化取向和第一极化取向大致相同。在波导组装件112的该第二模式的配置中，将由第一圆形波导102引入的3λ/8的相移与由第二圆形波导110引入的λ/8的相相移加，使得整个波导组装件112引入λ/2的相移。如本文所述，当相对于源极化以φ/2的角度，在线性极化信号的传输路径中***λ/2的相位延迟时，将旋转角φ引入线性极化信号。因而，在第二模式下，可以将波导组装件可以被配置成围绕纵向轴线104旋转以将角位移引入至传入的线性极化信号。

可以在第一圆形波导102与辐射源118之间***源圆形滑动接头120，以帮助波导组装件112相对于辐射源118进行旋转，从而实现上述角位移。在一些实施方式中，可以将所述旋转限制成围绕源极化取向在+/-θ度的角度范围内发生，其中，θ是预定角度。例如，可以将所述旋转限制成围绕源极化取向在+/-20度的角度范围内发生，但可以另选地使用其它预定角度。

可以包括波导间滑动接头122以将第一圆形波导连接至第二圆形波导。可以将波导间滑动接头122配置成有助于第一波导102和第二波导110围绕轴线104彼此相对旋转。

圆形波导极化装置100可以包括用于使波导组装件112或波导组装件112的一部分围绕轴线104旋转的电动机组装件124。圆形波导极化装置100还可以包括电动机控制器125，该电动机控制器125从外部源(未示出)接收位置命令127，并将该位置命令127转换成适于控制电动机组装件124的控制信号129。电动机控制器125可以包括将位置命令127转换成控制信号129以及执行其它关联动作所必需的处理组件。

电动机组装件124可以包括本领域已知的步进电动机，但在另选实施方式中，可以使用能够控制角位置的其它类型的电动机。在一些实施方式中，可以将电动机组装件配置成使第一波导段102和第二波导段110围绕轴线104彼此相对地独立旋转。在这种实施方式中，电动机组装件可以包括：被配置成使第一圆形波导102旋转的第一电动机(包含在电动机组装件124内；未明确示出)；以及被设置成使第二圆形波导110与第一圆形波导102无关地进行旋转的第二电动机(包含在电动机组装件124内；未明确示出)。

在其它实施方式中，电动机组件124可以包括单个电动机，该单个电动机被设置成使得当电动机组装件124使第一圆形波导102和第二圆形波导110围绕轴线104沿第一方向旋转时，滑动接头122使第一圆形波导102和第二圆形波导110在波导组装件112的第一模式中锁定在一起。当电动机组装件124使第一圆形波导102和第二圆形波导110围绕轴线104沿与第一方向相反的第二方向旋转时，滑动接头122使第一圆形波导102和第二圆形波导110在波导组装件的第二模式中锁定在一起。当处于波导组装件122的第二模式时，并且当电动机组装件124沿第二方向旋转以使第一极化取向和所述第一极化取向偏移预定角度θ时，滑动接头122使第一圆形波导102与第二圆形波导110解除锁定。

圆形波导极化装置100还可以包括附接至波导组装件112的端部的馈电喇叭126。在一些实施方式中，圆形波导极化装置100可以包括将馈电喇叭126联结至波导组装件112的馈电喇叭滑动接头128，使得馈电喇叭126与波导组装件112能够围绕轴线104彼此相对旋转移动。

圆形波导极化装置100是按交互性质(reciprocal nature)工作。因此，圆形波导极化装置100还可以包括接收器，该接收器附接至或者以其它方式关联到波导组装件的第一端部。可以将该接收器配置成接收从波导组装件的第二端部至第一端部发送通过波导组装件的、并且通过相移装置如本文所述进行了修改的电磁能量。

应当明白，尽管在示例实施方式中将辐射源118和接收器(未示出)描述为附接至或者以其它方式关联到波导组装件112的端部，但在一些实施方式中，辐射源118和/或接收器可以与波导组装件112分开定位。例如，波导组装件112可能已经附接至或者以其它方式关联到正交模式换能器(OMT)以将电磁能传送至波导组装件112和/或从波导组装件112传送电磁能。在这种实施方式中，可以采用诸如波导的传输路径在波导组装件112与辐射源和/或接收器之间传送电磁能。

图2A和图2B例示了图1所示的圆形波导极化装置100的内部组件。第一圆形波导102可以通过利用位于与轴线104以及第一波导102的相对的内壁相交的平面内的第一相移装置202来实现3λ/8的相移。在该示例实施方式中，第一相移装置202延伸至第一波导102的相对的内壁，并且包括沿平行于轴线104的方向终止第一相移装置202的第一端部和第二端部。第一相移装置202的各个端部包括过渡部204，过渡部被配置成实现第一相移装置与第一圆形波导102之间的阻抗匹配。

在一个实施方式中，第一相移装置202包括电介质材料，但对于其它实施方式，相移装置可以包括代替电介质材料或除了电介质材料之外的其它材料。在示例实施方式中，电介质材料可以是Rogers Corporation生产的RO003，其中介电常数为3.55，损耗角正切为0.0027，并且厚度为0.032英寸。对于该示例实施方式，第一相移装置202是长度为3.5英寸的电介质卡，第二相移装置是长度为2.0英寸的电介质卡。

第二圆形波导110可以利用位于与轴线104以及第二波导110的相对的内壁相交的平面内的第二相移装置206来实现λ/8的相移。在该示例实施方式中，第二相移装置206延伸至第一波导102的相对的内壁，并且包括沿平行于轴线104的方向终止第二相移卡206的第一端部和第二端部。第二相移装置206的各个端部包括过渡部208，该过渡部被配置成实现第一相移装置与第一圆形波导102之间的阻抗匹配。在一个实施方式中，第二相移装置206包括电介质材料，但对于其它实施方式，相移装置可以包括代替电介质材料或除了电介质材料之外的其它材料。

虽然针对示例实施方式描述的相移装置是如上所述的电介质卡，但应当明白，也可以使用实现相位延迟的其它技术。例如，波导组装件112的相移装置中的一个或更多个相移装置可以在圆形波导内部包括至少一个金属脊。

图3A和图3B例示了按照本文所述的第二操作模式(即，线性极化)配置的示例波导组装件112的端视图。图3A示出了在共同的平面内并且相对于电磁辐射源极化以0°的角旋转的第一相移装置202和第二相移装置206，从而导致0°的偏斜角。在该示例视图中，观察第一圆形波导102，只能看到第一相移装置202。图3B示出了在共同的平面内并且相对于电磁辐射源极化以φ/2(例如，10°)的角旋转的第一相移装置202和第二相移装置206，从而导致φ(即，20°)的偏斜角。

图4A例示了内部侧视图，并且图4B例示了按照本文所述的第一操作模式(即，圆极化)配置的示例波导组装件112的端视图，其中第一相移装置202和第二相移装置206相对于彼此以90°取向。图4A示出了具有侧面看到的第一相移装置202的第一圆形波导102，和具有看到从侧壁到侧壁跨第二圆形波导的第二相移装置206的第二圆形波导110。图4B示出了观察第一圆形波导102的波导组装件112的端视图。在该示例实施方式中，源极化使得线性极化场相对于所示的x轴和y轴取向，使得第一相移装置202和第二相移装置206相对于源线性极化场以45°取向。

图5例示了在两个相位卡平行(如图2B、图3A以及图3B所示)的示例线性极化配置的反射水平(也称为回波损耗水平)。输入垂直极化模式的回波损耗(用v_trace502描绘)以及输入水平极化模式的回波损耗(用h_trace 504描绘)都在图5中示出。两种极化模式的最坏情况下的回波损耗水平(如图5示出)从10.7GHz到14.5GHz为20dB。

图6A示出了在两个相位卡平行(如图2B、图3A以及图3B所示)和模式1激励的示例LP配置的发送的输出模式。当在输入部注入垂直极化模式时，垂直极化模式的传输水平(用v_trace 602描绘)是-0.16dB，即，接近0.0dB。当在波导组装件112的输入部注入垂直极化模式时，相反极化模式(水平极化模式)的传输水平(用h_trace 604描绘)为-35.5dB。

圆形波导支持两种正交极化的主导波导模式的传播。这些模式称为TE₁₁模式。在圆形波导输入部处使用的命名法为端口1、模式1和端口1、模式2。这些圆形波导输入模式的电场方向展现在图6B和图6C中。图6B例示了与X轴对准的端口1、模式1电场，图6C例示了与Y轴对准的端口1、模式2电场。

图7示出了在两个相位卡平行(如图2B、图3A以及图3B所示)和模式2激励的示例线性极化配置的发送的输出模式。当在波导组装件112的输入部注入水平极化模式时，水平极化模式的传输水平(用h_trace 702描绘)是-0.02dB，即，接近0.0dB。当在波导组装件112的输入部注入水平极化模式时，相反极化模式(垂直极化模式)的传输水平(用v_trace 704描绘)为-35.7dB。

图8示出了示例圆形极化配置(如图4A和图4B所示)的发送的输出模式。当在波导组装件112的输入部注入垂直极化模式时，垂直极化模式的传输水平(用v_trace 802示出)在-3dB附近改变。当在所述输入部注入垂直极化模式时，相反极化模式(水平极化模式)的传输水平(用v_trace 804示出)也在-3dB附近改变。在任何频率下，这两条曲线之间的差异表示圆极化输出模式的轴向比率。例如，在跨14.0GHz与14.5GHz之间的发送Ku频带，最坏情况的轴向比率为0.36dB。跨10.70GHz与12.75GHz之间的接收Ku频带，最坏情况的轴向比率为0.82dB。

图9示出了示例圆形极化配置(如图4A和图4B所示)的输出模式的发送的相位。当在输入部注入垂直极化模式时，垂直极化模式的发送的相位是用v_trace 902描绘的。当在波导组装件112的输入部注入垂直极化模式时，相反极化模式(水平极化模式)的发送的相位是用h_trace 904描绘的。在任何频率下，当以圆极化配置取向时，这两个曲线之间的差异表示装置在两个正交极化输出模式之间的相对相位。例如，跨Ku频段，输出极化模式之间的相对相位相对于90度不到3.5度。如本文所述，在输出极化模式之间的90度的相对延迟导致对于完美的线性极化输入信号的纯圆极化信号。

图10示出了针对示例圆极化配置(如图4A和图4B所示)的也称为回波损耗水平的反射水平。输入垂直极化模式的回波损耗(用v_trace 1002描绘)以及输入水平极化模式的回波损耗(用h_trace 1004描绘)都在该图中示出。两种极化模式的最坏情况下的回波损耗水平从10.7GHz到14.5GHz为30dB。

图11是可以用于实现本文所述的实施方式中的一个或更多个实施方式的处理系统1100(例如本文参照图1A描述的电动机控制器125)的示例内部结构的图。

各个处理系统1100包含系统总线1102，其中，总线是用于在计算机或处理系统的组件之间进行数据传递的一组硬件线路。系统总线1102本质上是连接处理系统的不同组件(例如，处理器、磁盘存储部、存储器、输入/输出端口、网络端口等)的共享管道，其使得能够在这些组件之间传递信息。

附接至系统总线1102的是用户I/O装置接口1104，以用于将各种输入和输出装置(例如，键盘、鼠标、显示器、打印机、扬声器等)连接至处理系统1100。网络接口1106可使计算机连接到附接至网络1108的各种其它装置。存储器1110为诸如用于实现本文所述的本发明的实施方式中的一个或更多个实施方式的计算机软件指令的信息、内部生成的数据以及从处理系统1100外部的源接收的数据提供易失性和非易失性存储。

中央处理器单元1112也附接至系统总线1102并提供执行存储在存储器1110中的计算机指令。该系统还可以包括支持电子装置/逻辑1114以及通信接口1116。参照图1A所述，所述通信接口可以向电动机124提供控制信号129，并且接收位置命令127。

在一个实施方式中，存储在存储器1110中的信息可以包括计算机程序产品，以使存储器1110可以包括提供本发明系统的软件指令的至少一部分的非暂时性计算机可读介质(例如，可去除存储介质，例如一个或更多个DVD-ROM、CD-ROM、软盘、磁带等)。可以通过如本领域所公知的任何合适的软件安装过程来安装该计算机程序产品。在另一实施方式中，也可以通过电缆通信和/或无线连接来下载软件指令的至少一部分。

应当明白，本文所述的一个或更多个实施方式可以按软件和硬件的许多不同形式来实现。用于实现本文所述的实施方式的软件代码和/或专用硬件不限制本文所述的本发明的实施方式。因此，在不参照特定软件代码和/或专用硬件的情况下描述了实施方式的操作和行为-所理解的是，应当能够设计软件和/或硬件来实现基于本文的描述的实施方式。

此外，本文所述的示例实施方式中的某些实施方式可以被实现为执行一个或更多个功能的逻辑。该逻辑可以基于硬件、基于软件或者是基于硬件和基于软件的组合。所述逻辑中的一些或全部可以存储在一个或更多个有形的非暂时性计算机可读存储介质上，并且可以包括可以由控制器或处理器执行的计算机可执行指令。该计算机可执行指令可以包括实现本发明的一个或更多个实施方式的指令。该有形的非暂时性计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性的，并且例如可以包括闪速存储器、动态存储器、可去除磁盘以及不可去除磁盘。

虽然本发明已经参照其示例实施方式进行了具体示出和描述，但本领域技术人员应当明白，在不脱离所附权利要求涵盖的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上对其进行各种改变。