随着科技的快速发展,卫星通信的应用变得越来越广泛,并向着多极化、多频段、宽带化等方向发展。反射面天线系统的应用使得卫星通信仅用一副天线就能工作在多个频段上,其中置于馈源前端的双工器起着举足轻重的作用,它不仅能使信号达到分频、变极化以及分极化的目的,而且还影响着馈源系统的辐射性能。双工器的整体结构由以下三个部分构成:正交模耦合器、带通滤波器以及圆极化器。本文主要对这三种装置进行详细的介绍和研究,具体的研究成果如下:1.正交模耦合器(OMT)起到实现信号的分极化作用。本文主要利用销钉代替传统正交模耦合器中的膜片,从而避免了膜片在加工过程中容易发生变形的问题。利用多谐振能够展宽工作带宽的理论基础,以耦合缝耦合的形式添加短路活塞实现了带宽的展宽。在方波导中靠近短路活塞的位置添加销钉,使得谐振窗所引起的阻抗失配得到补偿。而发射频段上的匹配设计,主要通过利用三阶切比雪夫阶梯变换器得以实现。2.带通滤波器加载在OMT的侧臂波导中,主要利用对发射频段信号的抑制来提高收发端口的隔离度。电感膜片滤波器由于匹配性能好、加工简单等优点受到了研究人员的青睐。但由于寄生通带的产生,使得该类型的滤波器不能实现对发射频段信号的抑制。为获得性能良好的带外抑制效果,本文将结合脊波导理论对滤波器进行设计。脊波导的存在可使10TE模的截止波长变得更长,脊波导的高次谐波出现在更远的频率上。仿真结果表明,同电感膜片滤波器相比,单脊波导带通滤波器的带外抑制效果更佳,尺寸更小,实现了小型化的设计。3.圆极化器是实现将线极化形式的信号转换成圆极化的一种装置。以方波导为基础,本文提出的圆极化器采用金属膜片的设计形式,其主要参量包括方波导的边长,膜片对数的选取以及膜片的分布形式等。考虑到小型化的设计,对带通滤波器的结构进行一定的改进,最后提出了双工器的整体结构。