Q-Band design of a platelet orthomode transducer for cosmological applications

This thesis proposes the electromagnetic design of an orthomode transducer (OMT) based on waveguide transmission, oriented to be realized with the platelet technique, that is, the overlap of thin sheets processed individually in order to compose the desired guided path. The band of frequencies identified for this study is the Q, centred on 40 GHz. Obtained with COMSOL the initial design of a compact OMT with good performance in terms of transmission, isolation and cross polarization, this was later adapted to be achieved without degradation of performance using traditional milling on multiple sheets, considering the constraints and limitations of this technology. The results are satisfactory and show that this type of construction technique can be promising in view of planar arrays of orthomode transducers and feedhorns, towards which points much technological effort for the future generation of cosmic radiation and polarization detectors.

Questo lavoro di tesi propone il progetto elettromagnetico di un trasduttore ortomodo (OMT) e basato sulla trasmissione in guida d’onda, orientato ad essere realizzato con la tecnica platelet, cioè la sovrapposizione di lamine sottili lavorate singolarmente in modo da comporre il percorso in guida desiderato. La banda di frequenze individuata per questo studio è la Q, centrata sui 40 GHz. Ottenuto tramite il supporto software di COMSOL il design iniziale di un OMT compatto con buone prestazioni in termini di trasmissione, isolamento e polarizzazione incrociata è stato in un secondomomento riadattato per essere realizzato senza degradazione delle prestazioni tramite fresatura tradizionale su più lamine, considerando quindi vincoli e limiti di questa tecnologia. I risultati ottenuti sono soddisfacenti e mostrano che questo tipo di tecnica costruttiva può essere promettente in vista di schiere planari di trasduttori ortomodo e illuminatori, verso le quali sembrano orientati gli sforzi progettuali per i rilevatori di radiazione e polarizzazione cosmica di futura generazione.