Дуплексер в системе радиосвязи: когда одной антенны достаточно

Почему две антенны — не всегда решение

Казалось бы, зачем городить фильтры, если можно поставить вторую антенну?

Ретранслятор работает одновременно на приём и передачу. Приёмник ловит абонента на краю зоны — это единицы микровольт. Передатчик в тот же момент выдаёт в антенну десятки ватт. Если оба тракта сходятся на одной мачте без развязки, приёмник глохнет: собственная передача перегружает его входные каскады, и ретранслятор перестаёт слышать дальних абонентов, хотя формально работает.

Классический выход — разнести антенны по вертикали. На башне высотой 40 метров это выполнимо. А на крыше цеха, на вышке связи с занятыми площадками или на мобильном комплексе — уже нет: нет ни высоты, ни свободных мест под кронштейны. Ещё и второй фидер тянуть.

Дуплексер снимает вопрос: антенна одна, фидер один, развязка обеспечивается фильтрами внутри корпуса.

Что происходит внутри

Дуплексер собран из резонаторов, настроенных на две полосы: одна пропускает частоту передачи и режет частоту приёма, вторая — наоборот. Обе ветви сходятся в общий антенный порт.

Отсюда главное ограничение, о которое спотыкаются при проектировании: фильтры не бывают бесконечно крутыми. Чем ближе друг к другу частоты приёма и передачи, тем сложнее их развести и тем больше резонаторов нужно. Поэтому дуплексер всегда рассчитан на определённый разнос частот и на определённый участок диапазона — универсального «на все случаи» не существует.

На практике это сводится к трём исходным данным: рабочий диапазон, номиналы приёмной и передающей частот, разнос между ними. Без них подбор превращается в угадывание.

VHF и UHF: разные задачи, разные модели

Российские серийные дуплексеры выпускаются отдельно под каждый диапазон и с привязкой к участку полосы.

В VHF-диапазоне (метровые волны, лучше огибают рельеф, дальше берут на открытой местности) линейка ТЕРЕК MDF1-6V8/10 выпускается в шести частотных версиях: 136–146, 140–150, 150–160, 155–165, 160–170 и 165–175 МГц. Такая нарезка не прихоть производителя — фильтр физически настраивается на свой участок, и версия под 136–146 МГц не будет работать на 170 МГц.

В UHF (дециметровые волны, устойчивее в городской застройке и внутри зданий) выпускается ТЕРЕК MDF1-6U8/13 в трёх версиях: 410–420, 415–425 и 420–430 МГц.

Обе модели идут по рекомендованной розничной цене 23 500 рублей. Обе рассчитаны на работу с одной общей антенной для приёма и передачи. Если частоты объекта не попадают ни в одну из серийных версий, настройка под конкретные номиналы обсуждается с производителем отдельно — это не самостоятельная процедура на объекте.

Как подбирают под объект

С чего начинать, если объект новый и ничего, кроме адреса и задачи «нужна связь», пока нет?

Порядок, который экономит время монтажной бригаде:

• получить разрешённые номиналы частот и разнос между ними — от них зависит всё остальное;
• определить диапазон: VHF для протяжённых открытых территорий, UHF для застройки и помещений;
• сверить номиналы с частотными версиями конкретной модели, а не только с названием диапазона;
• посчитать мощность передатчика ретранслятора и убедиться, что дуплексер её держит;
• заложить в смету фидер и грозозащиту — на них экономят чаще всего, а теряют потом весь тракт.

Отдельный пункт: настройку дуплексера проверяют приборно после монтажа, а не по факту «связь есть». Тракт может работать с заметной потерей чувствительности, и на близких дистанциях это незаметно. Проблема вылезет там, где абонент уходит на границу зоны.

Чего дуплексер не сделает

Честный список ограничений, чтобы не было завышенных ожиданий.

Он не увеличит дальность связи. Дальность определяют высота подвеса антенны, её усиление, мощность передатчика и потери в фидере. Дуплексер в этой цепочке — элемент, который вносит собственные потери, а не добавляет усиление.

Он не спасёт при слишком узком разносе частот. Если приём и передача разведены недостаточно, никакая внешняя коробка это не исправит — вопрос решается на этапе получения частотных присвоений.

Он не заменяет грозозащиту и качественное заземление мачты.

И он не решает проблему помех от соседнего оборудования на той же площадке. Когда рядом работает чужой мощный передатчик, нужны дополнительные полосовые фильтры, и это отдельная задача.

Что в итоге

Дуплексер нужен там, где ретранслятор ставят на ограниченную по месту площадку и вторую антенну повесить негде: крыша производственного корпуса, действующая вышка с занятыми ярусами, мобильный комплекс связи. Экономия здесь не столько в железе, сколько в монтаже и в согласованиях на размещение второй антенны.

Ключевой параметр выбора — не бренд и не корпус, а соответствие частотным версиям. Модели с описанием всех доступных версий по частотам и условиями настройки под объект собраны в каталоге производителя в разделе дуплексер.

Частые вопросы

Можно ли поставить дуплексер к любому ретранслятору?

Проверяют три параметра. Первый — диапазон: VHF-дуплексер не работает с UHF-ретранслятором и наоборот. Второй — попадание рабочих частот в частотную версию конкретного изделия, потому что внутри диапазона версии не взаимозаменяемы. Третий — мощность передатчика: дуплексер рассчитан на определённый уровень, и превышение выводит фильтры из режима. Если все три сходятся, тип разъёмов и механическое крепление решаются переходниками и кронштейнами.

Чем дуплексер отличается от обычного полосового фильтра?

Полосовой фильтр вырезает одну полосу и ставится в один тракт — например, чтобы защитить приёмник от соседнего передатчика на площадке. Дуплексер решает другую задачу: объединяет два тракта на общую антенну, обеспечивая развязку между ними. На сложных площадках их применяют вместе: дуплексер разводит свои приём и передачу, дополнительный фильтр защищает от чужого оборудования.

Что будет, если взять версию на соседний участок диапазона?

Работать штатно она не будет. Резонаторы настроены на свой участок, и за его пределами растут вносимые потери, а развязка между трактами падает. Внешне это выглядит как упавшая дальность и «глухой» ретранслятор при исправном оборудовании. Именно поэтому серийная линейка нарезана узкими полосами — шесть версий в VHF и три в UHF, при одной и той же цене 23 500 рублей. Частотную версию сверяют с номиналами до заказа, а не после монтажа.