Dybdeanalyse av arbeidsprinsippene og applikasjonene til dupleksere, tripleksere og kvadpleksere

I moderne trådløse kommunikasjonssystemer er dupleksere, tripleksere og quadpleksere sentrale passive komponenter for å oppnå multi-bånds signaloverføring. De kombinerer eller skiller signaler fra flere frekvensbånd, slik at enheter kan sende og motta flere frekvensbånd samtidig mens de deler antenner. Til tross for forskjellene i navn og strukturer, er deres grunnleggende prinsipper like, med hovedforskjellen antallet og kompleksiteten til frekvensbåndene som behandles.

Dupleksenhet

En duplekser består av to filtre som deler en felles port (vanligvis en antenne) og brukes til å implementere funksjonene overføring (Tx) og mottak (Rx) på samme enhet. Den brukes hovedsakelig i frekvensdelingsdupleks (FDD) systemer for å forhindre gjensidig interferens ved å skille sende- og mottakssignaler. Dupleksere krever et høyt isolasjonsnivå, vanligvis over 55 dB, for å sikre at det overførte signalet ikke påvirker mottakerens følsomhet.

Triplekser

En tripplexer består av tre filtre som deler en felles port. Den lar en enhet behandle signaler fra tre forskjellige frekvensbånd samtidig og brukes ofte i kommunikasjonssystemer som trenger å støtte flere frekvensbånd samtidig. Utformingen av triplekseren må sikre at passbåndet til hvert filter ikke belaster andre filtre og gir tilstrekkelig isolasjon for å forhindre gjensidig interferens mellom frekvensbånd.

Quadplexer

En quadplexer består av fire filtre som deler en felles port. Den lar enheten behandle signaler fra fire forskjellige frekvensbånd samtidig og er egnet for komplekse kommunikasjonssystemer som krever høy spektral effektivitet, for eksempel bæreraggregeringsteknologi. Designkompleksiteten til quadplexeren er relativt høy og må oppfylle strenge krav til kryssisolering for å sikre at signalene mellom frekvensbåndene ikke forstyrrer hverandre.

Hovedforskjeller

Antall frekvensbånd: Dupleksere behandler to frekvensbånd, tripleksere behandler tre frekvensbånd, og kvadpleksere behandler fire frekvensbånd.

Designkompleksitet: Etter hvert som antallet frekvensbånd øker, øker også designkompleksiteten og isolasjonskravene tilsvarende.

Bruksscenarier: Dupleksere brukes ofte i grunnleggende FDD-systemer, mens tripleksere og kvadpleksere brukes i avanserte kommunikasjonssystemer som trenger å støtte flere frekvensbånd samtidig.

Å forstå arbeidsmodusene og forskjellene til dupleksere, tripleksere og quadpleksere er avgjørende for å designe og optimalisere trådløse kommunikasjonssystemer. Å velge riktig multipleksertype kan effektivt forbedre systemets spektrumutnyttelse og kommunikasjonskvalitet.