Для чего нужны диплексеры?

Для коммутации оборудования сотовой связи используют разные вспомогательные инструменты, диплексер – один из них. Устройство применяется в промышленности, крупных бизнес-центрах и домах для разделения потока сигнала на несколько ветвей или для передачи сигнала от нескольких высокочастотных источников по одному кабелю. 

Что такое диплексер

Диплексер – устройство, которое отвечает за разделение и суммирование сигнала на разные частоты. Определенные частоты выделяются из общего потока и направляются по разным трактам. Мультиплексирование ВЧ-сигнала по разным частотам осуществляется в двух направлениях: полное разделение в одном, и соединение в другом. Сегодня существует большое количество диплексеров, способных работать с 4 и более количеством частот.

Диплексер не только разделяет частоты, но и фильтрует их. Показатели исходной мощности сохраняются прежними – на выходе получался чистый сигнал без помех. Электроника применяется, если с одной широкополосной антенной используется несколько однодиапазонных приемников. По этому принципу в многоэтажном доме работает телевидение, радио и интернет. На крыше дома устанавливается параболическая антенна в виде тарелки, через которую сигнал распределяется по каждой квартире отдельно с минимальными потерями. 

Диплексер также задействуется, если нужно соединить несколько антенн с узким диапазоном частот с одним приемником. В этом случае сигнал от тарелок комбинируется в один тракт и доставляется к приемному устройству. В обратном направлении сигнал делится на несколько трактов и подается на все установленные тарелки.

Диплексеры можно устанавливать с двух сторон высокочастотного тракта, это обеспечивает передачу сигнала сразу на нескольких диапазонах частот по одному кабелю. Благодаря широкому функционалу устройств можно сэкономить время и деньги на монтаже и не загромождать место лишними проводами.

Чем диплексер отличается от обычного делителя?

Диплексер – профессиональное и дорогостоящее оборудование, которым пользуются сотовые операторы для организации соединения с повышенными требованиями к качеству связи. В основе диплексера лежат специальные распределительные элементы, которые не только делят, но и фильтруют частоты, чтобы сигнал поступал без потерь в мощности.

Существуют варианты и подешевле – делители мощности или сплиттеры. Устройства просто делят импульсы на определенное число выходов, не фильтруя сигнал. Эти приборы используются, когда механизм усиления связи не требует идеальной чистоты сигнала и потери мощности не критичны. Делители работают по аналогичному принципу с диплексером за исключением фильтрации. В одном направлении сигнал делится, в обратном – суммируется.

Сплиттеры используются, если нужно подключить несколько антенн к репитеру или бустеру, несколько бустеров к одному репитеру, или распределить сигнал от одной внешней антенны по нескольким модемам.

Что представляют собой комбайнеры

В магазинах можно встретить такое название, как «комбайнер» связи. Под этим понятием может подразумеваться, как обычный сплиттер или сумматор, так и диплексер. Гибридные комбайнеры оснащены двумя входами и выходами, за счет чего расширяется функционал электроники.

Комбайнеры могут работать со смещением сигнальной фазы на 90 или 180 градусов в зависимости от модификации. Это дает возможность устройству работать сразу по нескольким сценариям:

• делитель – фаза на входе полностью смещается, при этом четвертый порт полностью изолирован;

• сумматор одного сигнала – две мощности сигнала объединяются за счет смещения сигнальных фаз относительно друг друга;

• сумматор нескольких сигналов – на входе мощность каждого сигнала делится пополам и выводится на два выхода.

Для чего нужны диплексеры

Диплексер минимизирует потерю мощности сигнала в процессе его фильтрации и передачи по кабелю. Но исключить полностью потери невозможно, так как сигнал в любом случае ослабевает в местах коммутации на разъемах и соединениях. Тем не менее, с использованием качественного устройства потери не будут превышать 1 дБ, на практике этот показатель почти всегда меньше и варьируется от 0,3 до 0,7 дБ. 

Диплексер по своим характеристикам значительно превосходит обычный сплиттер. Если вы будете делить сигнал на две части с помощью сплиттера, то потеряете 3 дБ. При делении сигнала на 3 потока потери достигают 5 дБ, а если предстоит делить сигнал на 4 части, будьте готовы потерять 6 дБ. Обратите внимание, что эти расчеты не включают в себя потери на разъемах. 

Несмотря на очевидные преимущества диплексеров эти устройства применяются только тогда, когда нужно отфильтровать сигнал на несколько частот. Аппаратура применяется в системах усиления сотовой связи и на базовых станциях сотовых операторов.

Рассмотрим подробнее, в каких случаях пригодятся диплексеры:

• Нужно наладить соединение между одной широкополосной антенной и несколькими однодиапазонными передатчиками. Смонтировав диплексер, вы сможете организовать распределение чистого сигнала с минимальными потерями от одной антенны.

• На едином высокочастотном тракте с двух сторон находятся устройства, рассчитанные на прием разных частот. В этом случае нужно установить сразу два диплексера по обе стороны тракта, это позволит организовать передачу данных на разной частоте по одному кабелю.

• Нужно соединить один передатчик с несколькими узконаправленными антеннами. В этом случае диплексер объединяет все сигналы в один тракт. В обратном направлении сигнал будет отфильтрован и разделен по разным трактам к каждой антенне с минимальными потерями качества.

Исходя из описанных примеров становится понятно, что диплексер способен делить сигнал без ущерба качеству связи, в то время как сплиттер просто делит общую мощность сигнала.

Применение диплексеров в системах для усиления сигнала

Диплексеры можно использовать для улучшения качества связи в роутерах, репитерах и модемах. В этом случае устройство разводит разные стандарты связи по нескольким помещениям или приемникам. Например, на внешнюю антенну поступает сразу несколько сигналов разной частоты: голосовая связь (GSM-сигнал 900 МГц), голосовая связь и интернет 3 G (UMTS 2100 МГц), интернет 4G (LTE 1800 МГц).При наличии диплексера, вы сможете по-отдельности улучшить качество связи на каждой частоте.

Для усиления голосовой связи GSM в подвальных помещениях, где нет необходимости в интернете, достаточно установить один репитер. Чтобы наладить хорошее качество и голосовой связи и организовать стабильное интернет соединение используйте совместный 4G-роутер в жилых помещениях, чтобы раздавать сигнал по Wi-Fi.

Диплексеры устанавливают для деления мощности сигнала, чтобы питание поступало на устройства с постоянным током. Устройства можно использовать в качестве резерва в системе, состоящей из двух антенн,  на время ремонта одной из тарелок, изделие компенсирует собой временно отсутствующие функции. С помощью диплексера можно наладить устойчивый входящий сигнал, даже если между антенной и приемным устройством лежит очень длинный кабель.