射电望远镜是射电天文观测的主要工具,灵敏度作为一项重要指标,与接收信号的带宽是成正比的。随着宽带数字终端的发展,接收机的带宽已经成为提高望远镜灵敏度的瓶颈。为提高射电望远镜的灵敏度,新疆即将建设的110米大口径望远镜计划采用宽带接收机,实现各个厘米波段的宽频带覆盖。厘米波段接收机主要包括馈源、极化器、低噪放、混频单元,其中,极化器的带宽是增加接收机带宽的关键制约因素。为了解决110米宽带接收机研发中的技术难点,针对L波段提出了本课题。　　 通过深入调研国内外相关资料和文献,确定采用四脊OMT的形式。整个极化器由圆方波导转换,方波导到脊波导的过渡段,以及同轴脊波导转换三部分构成。其中,第三部分还包含同轴末端的匹配部分。圆方波导转换采用圆角方形波导的形式,方波导到脊波导过渡的主要部分是四个立体脊,起阻抗渐变的作用。同轴末端的匹配部分由短路匹配和吸波材料构成,其中短路匹配有短路块匹配和短路销钉匹配两种方法。　　 在理解设计原理和微波相关知识的基础上,采用HFSS和CST两种三维电磁场仿真软件分别进行仿真,以验证设计的可靠性。首先在HFSS中建立了与两种短路匹配方法相对应的两个初始极化器模型,实现了模型的参数化,并求解了四个初始性能指标,分别是回波损耗、插入损耗、端口隔离度和交叉极化隔离。然后,结合现有的机械加工精度,在HFSS中对两个模型的关键参数进行了长时间的优化分析,得到了最优的模型。最后,将HFSS中优化好的模型导入到CST中,设置好正确的边界条件和激励,求解出了最优模型在CST中的仿真结果。　　 结果证明,两个模型均能获得很好的性能,且尺寸较短小,而且HFSS仿真结果差别不大。另外,由于脊曲线是由若干采样点构成的折线,便于加工。但CST的仿真验证结果与HFSS的仿真结果还有一定的差距,有待进一步解决。