Ένας ορθομοδικός μετατροπέας είναι μια παθητική συσκευή μικροκυμάτων που επιτρέπει στον πομπό και τον δέκτη μικροκυμάτων να εκπέμπουν και να λαμβάνουν, αντίστοιχα, στην ίδια κόρνα τροφοδοσίας ή κεραία. Στα κυκλώματα επικοινωνίας μικροκυμάτων, η γραμμή μετάδοσης, όπως και η κεραία, ασχολούνται με το ηλεκτρομαγνητικό (EM) κύμα. Ο ορθότροπος μετατροπέας χρησιμοποιείται κυρίως σε πομποδέκτες που χρησιμοποιούνται από δορυφορικά δεδομένα και δορυφορική τηλεόραση.
Στους πομποδέκτες μικροκυμάτων, ο κυματοδηγός είναι μια συσκευή που λειτουργεί ως υδραυλική εγκατάσταση μετάδοσης, η οποία έχει την ίδια λειτουργία με μια γραμμή μετάδοσης για εφαρμογές χαμηλότερης ραδιοσυχνότητας (RF). Σε συχνότητες περισσότερες από μερικές δεκάδες gigahertz (GHz), όπου το 1 GHz είναι ένα δισεκατομμύριο κύκλοι ανά δευτερόλεπτο, η χρήση ομοαξονικού καλωδίου ή γραμμής μετάδοσης για σύνδεση στην κεραία χάνει όλο το σήμα στο ομοαξονικό καλώδιο. Μια προσέγγιση είναι να παραλείψετε τη γραμμή μετάδοσης για να μεταφέρετε τον πομποδέκτη μικροκυμάτων στο σημείο όπου βρίσκεται η κεραία, η οποία συνήθως τοποθετείται σε μεγάλο υψόμετρο σε έναν ραδιοπύργο. Ο κυματοδηγός χρησιμοποιήθηκε αργότερα ως ισοδύναμο γραμμής μεταφοράς, αν και δεν μεταφέρει καθαρή ηλεκτρική ενέργεια όπως οι άλλες γραμμές μεταφοράς. Φέρει ένα κύμα ΗΜ, το οποίο είναι το ίδιο ενεργειακό σχήμα με τη διάδοση των ραδιοκυμάτων μέσω του αέρα.
Ο ορθότροπος μετατροπέας χρησιμοποιεί την αρχή ότι δύο εκπομπές EM μικροκυμάτων της ίδιας συχνότητας θα παρεμποδίσουν εάν αυτά τα δύο κύματα EM πολωθούν με τον ίδιο τρόπο. Η πόλωση έχει να κάνει με τη σχετική θέση της μαγνητικής συνιστώσας της εκπομπής. Μια κατακόρυφα πολωμένη εκπομπή θα έχει ένα κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο και ένα οριζόντιο ηλεκτρικό πεδίο. Επιπλέον, ο ορθότροπος μετατροπέας λειτουργεί σε δύο εκπομπές πολύ κοντινών συχνοτήτων όπου η μία είναι ορθογώνια, ή 90 μοίρες, διαχωρισμένη από την άλλη σε προσανατολισμό ΗΜ. Οι ορθόδρομοι μετατροπείς διατηρούν τον ορθογώνιο διαχωρισμό και επιτρέπουν στα μεταδιδόμενα και λαμβανόμενα σήματα να συνυπάρχουν στην ίδια κεραία.
Οι ορθομοδικοί μετατροπείς έχουν τρεις θύρες: θύρα κόρνας τροφοδοσίας ή κεραίας, θύρα πομπού και θύρα δέκτη. Είναι το ισοδύναμο των συσκευών διπλής όψης συχνότητας που χρησιμοποιούν τις λεγόμενες συντονισμένες ραδιοκοιλότητες που έχουν γεωμετρίες που συσχετίζονται με τις γεωμετρίες over-the-air των RF. Αυτά τα γεωμετρικά μεγέθη των RF αναφέρονται ως μήκη κύματος. Εάν το ηλεκτρικό πεδίο δει μια αγώγιμη γεωμετρία που είναι πολλαπλάσιο των ημιμηκών κύματος, απλώς διέρχεται, αλλά αν δει μια αγώγιμη γεωμετρία που είναι περιττό πολλαπλάσιο ενός τετάρτου μήκους κύματος, βραχυκυκλώνεται.
Στον κυματοδηγό και στον ορθόδρομο μορφοτροπέα, η διάσταση της κοίλης διατομής πρέπει να είναι μια κατάλληλη συνάρτηση του μήκους κύματος του σήματος. Ο ορθότροπος μετατροπέας δρομολογεί τη μεταδιδόμενη ενέργεια στην κεραία ή την κόρνα τροφοδοσίας και προστατεύει τον δέκτη εμποδίζοντας την εκπεμπόμενη ενέργεια να φτάσει στον δέκτη. Παίρνει το εισερχόμενο σήμα από την κόρνα τροφοδοσίας και το δρομολογεί στον δέκτη. Οι ορθομοδικοί μετατροπείς χρησιμοποιούν επίσης τη διαφορά πόλωσης για να απομονώσουν τα μεταδιδόμενα και λαμβανόμενα σήματα.