Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

0 1270
0

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1Дуплексеры и диплексеры: одна буква разницы, но…

 

Многие и не подозревают, что, ничего не зная о предмете нашего рассмотрения, ежедневно пользуются названными устройствами.

Достаточно сказать, что в каждом сотовом телефоне есть дуплексер, а объединяя на единственный входной разъем телевизора сигналы от, скажем, двух эфирных телеантенн диапазонов МВ и ДМВ, мы используем так называемые «сумматоры», являющиеся широкополосными диплексерами.

Но это – отнюдь не все возможные использования и тех, и других.

 

Стоит сразу добавить, что и дуплексеры, и диплексеры – это частотно-избирательные узлы, то есть – построенные на фильтрах.

 

Мало того, что рассматриваемые нами устройства, отличаясь всего одной буквой в названии, еще и не отличаются по схематике (если речь идет о неширокополосных диплексерах).


Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

Так в чем тогда разница?

А разница – в выполняемой функции.

Начнем с дуплексеров.

Рассматривая схему, видим, что задача устройства – пропускать по каждой из его ветвей только одну частоту, задерживая вторую, откуда бы она ни исходила: от антенны или от второй ветви. Полосы пропускания каждой ветви задаются двумя идентичными контурами. Последовательный (со стороны точки соединения ветвей) исключает как пропускание, так и шунтирование «не своей» частоты», а параллельный отвечает исключительно за избирательность ветви в целом.

 

Дуплексеры незаменимы тогда, когда требуется создать ретранслятор (репитер) внутри одного частотного диапазона и чтобы он работал в реальном времени (в отличие от «попугая» с цифровым повторителем). Для этого требуются две разнесенные частоты: приема и передачи. И желательно - всего одна приемо-передающая антенна. Ведь если в пользовательской симплексной радиостанции с единственным входом/выходом мы при нажатии PTT сами активируем частоту передачи (рация должна быть настроена на так называемый «репитерный сдвиг», если она его физически имеет), отключая этим от антенны вход приемника, а при отжатии активируем частоту приема, отключая от антенны выход передатчика, то в репитере процесс приема и передачи происходит одновременно, так как он осуществляет немедленный перенос модулированного сигнала, принятого им на своей частоте приема, на частоту своей передачи. Стоит заметить, что при работе через репитер, частота его приема соответствует частоте передачи рации, а частота передачи репитера соответствует частоте приема рации; и в таком режиме связи прямая передача «рация-рация», минуя репитер – невозможна.

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

Среди дуплексеров выделяют два класса: полосовые и канальные.

(см.диаграммы на рис.ниже)

Полосовые дуплексеры своими двумя ветвями разделяют диапазонна два поддиапазона частот: приема и передачи, в каждый из которых входит множество (десятки) каналов. Так что на один полосовой дуплексер и одну-единственную диапазонную антенну возможна одновременная работа нескольких канальных ретрансляторов (как их объединять, если их частоты находятся хоть в соседних каналах, а количество – от двух и более, расскажу во 2-й части «Зоопарка…»). Такая организация радиотракта позволяет независимую работу как множества отдельных канальных групп, так и связь между ними. Из минусов полосовых дуплексеров, пропускающих мощности в десятки ватт, самым существенным является их довольно значительный габарит даже на UHF-диапазоне, так как сложение мощности с выходов множества канальных передатчиков требует большой поверхности проводников для компенсации влияния скин-эффекта и связанной с ним потери добротности; да и широкую частотную полосу может обеспечить лишь множество связанных и взаимно расстроенных параллельных контуров вместо одного, изображенного на самом первом рисунке. Каждый контур обычно представлен объемным резонатором (или на профессиональном жаргоне – «банкой»)

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

Канальные же дуплексеры – узкополосны, и выделяют именно какой-то канал (часто «прихватывая» соседние к нему при недостаточной добротности). При попытке синхроннго перехода раций на соседний канал и работе через ретранслятор с канальным дуплексером, связь вполне возможна, но при перестройке на 2…3 канала в сторону – ее уже точно не будет. Это – минус канальных дуплексеров. Но зато они своей узкополосностью повышают помехозащиту в рабочем канале, маломощные (до десятка ватт) - весьма компактны даже на VHF. А на UHF - встречаются не только объемно-резонаторного типа, но и на полосковых линиях. Для повышения добротности, в схеме часто применяется два связанных параллельных контура, настроенных практически без сдвига частоты.

Ко всему прочему, канальные дуплексеры позволяют сложить выходные сигналы двух передатчиков, но – внимание! - работающих на разных, достаточно отнесенных друг от друга частотах. Такой дуплексер имеет «отдельное» имя: резонаторный комбайнер (или по-импортному - cavity). Суммарный сигнал можно подать либо на отдельную передающую антенну, либо на полосовой дуплексер, чтобы получить репитер, обслуживающий одновременно две независимые группы на двух разных частотных каналах и использующий всего одну антенну и для приема, и для передачи.

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

 

Теперь – о диплексерах.

Задача этих устройств – разделять и объединять полосы частот не внутри одного, а – между разными диапазонами.

Диплексеры тоже можно разделить на два класса: полосовые и широкополосные.

Полосовые диплексеры по своей сути – те же полосовые дуплексеры, но только выделяемые полосы находятся не в одном, а – как уже было указано - в разных частотных диапазонах, перекрывая только их, что позволяет отстраиваться от внеполосных излучений.

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

Понятно, что требования по частотной селективности сигнала здесь в разы ниже, и эти устройства могут быть куда более компактными. Насколько – можно проиллюстрировать тем примером, что в «серьезных» двухбендовых (2м/70см) носимых рациях режим кроссбендовой ретрансляции (скажем, со 144 на 430 МГц и в обратную сторону) осуществляется как раз через такой встроенный диплексер  :-)

Только следует помнить, что в случае применения диплексера потребуется и применение двухдиапазонной антенны.

Широкополосные же диплексеры – это простейшее решение по суммированию/разделению на две части частотного спектра. Представляют они собой объединенные в одной точке фильтр нижних и фильтр верхних частот.

Радиосвязь: «Зоопарк» пассивных устройств. Часть 1

Из рисунка становится понятно, что о какой-либо серьезной защите от внеполосных излучений речи быть не может. Но зато – это простейшее решение для объединения двух антенн разных частотных диапазонов, позволяющее исключить их физическую взаимозависимость по цепям фидерных снижений, так как каждая ветвь диплексера не пропускает и не шунтирует частотную составляющую другой ветви.

Так что если у вас нет хорошей внешней двухбендовой антенны для работы, например, с VHF/UHF-рацией, возьмите по одной диапазонной антенне, объедините их широкополосным диплексером близ места установки (ведь температурный уход частоты в таком диплексере легко учесть даже на бесподстроечных элементах) и спустите один фидер, который останется подключить к антенному разъему двухдиапазонной радиостанции.

 

DIM


Источник | Опубликовал: DIM


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости