Duplekserien, triplekserien ja kvadlekserien toimintaperiaatteiden ja sovellusten syvällinen analyysi

Nykyaikaisissa langattomissa viestintäjärjestelmissä duplekserit, triplekserit ja kvadlekserit ovat keskeisiä passiivisia komponentteja monikaistaisen signaalinsiirron saavuttamiseksi. Ne yhdistävät tai erottavat signaaleja useilta taajuuskaistoilta, jolloin laitteet voivat lähettää ja vastaanottaa useita taajuuskaistoja samanaikaisesti jakaessaan antenneja. Huolimatta nimien ja rakenteiden eroista, niiden perusperiaatteet ovat samanlaiset, ja suurin ero on käsiteltyjen taajuuskaistojen määrä ja monimutkaisuus.

Duplexer

Duplekseri koostuu kahdesta suodattimesta, joilla on yhteinen portti (yleensä antenni) ja joita käytetään lähettämään (Tx) ja vastaanottamaan (Rx) samassa laitteessa. Sitä käytetään pääasiassa FDD-järjestelmissä estämään keskinäiset häiriöt erottamalla lähetys- ja vastaanottosignaalit. Duplekserit vaativat korkean eristystason, yleensä yli 55 dB, jotta varmistetaan, että lähetettävä signaali ei vaikuta vastaanottimen herkkyyteen.

Triplekseri

Triplekseri koostuu kolmesta suodattimesta, joilla on yhteinen portti. Sen avulla laite voi käsitellä signaaleja kolmelta eri taajuuskaistalta samanaikaisesti, ja sitä käytetään usein viestintäjärjestelmissä, joiden on tuettava useita taajuuskaistoja samanaikaisesti. Triplekserin suunnittelussa on varmistettava, että kunkin suodattimen päästökaista ei kuormita muita suodattimia ja että se tarjoaa riittävän eristyksen estämään keskinäiset häiriöt taajuuskaistojen välillä.

Quadplexer

Quadplexer koostuu neljästä suodattimesta, joilla on yhteinen portti. Sen avulla laite voi käsitellä signaaleja neljältä eri taajuuskaistalta samanaikaisesti ja se soveltuu monimutkaisiin viestintäjärjestelmiin, jotka vaativat suurta spektritehokkuutta, kuten kantoaaltojen yhdistämistekniikkaa. Kvadplekserin suunnittelun monimutkaisuus on suhteellisen korkea ja sen on täytettävä tiukat ristiineristysvaatimukset varmistaakseen, että taajuuskaistojen väliset signaalit eivät häiritse toisiaan.

Tärkeimmät erot

Taajuuskaistojen lukumäärä: Duplekserit käsittelevät kahta taajuuskaistaa, triplekserit kolmea taajuuskaistaa ja kvadplekserit neljää taajuuskaistaa.

Suunnittelun monimutkaisuus: Kun taajuuskaistojen määrä kasvaa, myös suunnittelun monimutkaisuus ja eristysvaatimukset kasvavat vastaavasti.

Sovellusskenaariot: Dupleksereita käytetään usein perus-FDD-järjestelmissä, kun taas tripleksereitä ja kvadleksereita käytetään kehittyneissä viestintäjärjestelmissä, joiden on tuettava useita taajuuskaistoja samanaikaisesti.

Duplekserien, triplekserien ja kvadlekserien toimintatilojen ja erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää langattomien viestintäjärjestelmien suunnittelussa ja optimoinnissa. Sopivan multiplekserityypin valitseminen voi parantaa tehokkaasti järjestelmän spektrin käyttöä ja tiedonsiirron laatua.