ในขอบเขตของระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟการแสวงหาส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพและสูงคือการเดินทางอย่างต่อเนื่อง องค์ประกอบหนึ่งที่มักจะทำให้เกิดความสนใจคือเพล็กซ์ ในฐานะซัพพลายเออร์เพล็กซ์ที่มีประสบการณ์ฉันมักถูกถามว่าสามารถใช้เพล็กซ์ในระบบสื่อสารไมโครเวฟได้หรือไม่ ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกลงไปในรายละเอียดของคู่เพล็กซ์ฟังก์ชันการทำงานและความเหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันการสื่อสารด้วยไมโครเวฟ
ทำความเข้าใจกับเพล็กซ์
Duplexer เป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบการสื่อสารที่อนุญาตให้ใช้เสาอากาศเดี่ยวสำหรับการส่งและรับสัญญาณพร้อมกัน มันแยกสัญญาณที่ส่งและรับตามความถี่เพื่อให้มั่นใจว่าสัญญาณที่ส่งกำลังสูงไม่รบกวนสัญญาณที่ได้รับอย่างละเอียด นี่คือความสำเร็จผ่านการรวมกันของตัวกรองและอิมพีแดนซ์ - วงจรการจับคู่ภายในเพล็กซ์
มีสองประเภทของ duplexers ที่มีอยู่ในตลาดแต่ละคนมีลักษณะและแอพพลิเคชั่นของตัวเอง ประเภทหนึ่งยอดนิยมคือโพรง diplexer- Diplexers โพรงเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับความสามารถในการกรองประสิทธิภาพสูงการสูญเสียการแทรกต่ำและการแยกสูงระหว่างการส่งและรับช่อง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ดี - เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องมีการแยกสัญญาณคุณภาพสูง
การทำสองเท่าอย่างไรโดยทั่วไป
หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังเพล็กซ์คือการเลือกปฏิบัติความถี่ สัญญาณการส่งและรับทำงานที่แถบความถี่ที่แตกต่างกันและเพล็กซ์ได้รับการออกแบบให้มี passbands ที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละ ตัวอย่างเช่นในระบบการสื่อสารโทรศัพท์มือถือทั่วไปอัปลิงค์ (ส่ง) และ downlink (รับ) ความถี่จะถูกคั่นด้วยแบนด์วิดท์ที่แน่นอน Duplexer มีตัวกรองการส่งสัญญาณที่อนุญาตให้สัญญาณส่งกำลังสูง - ส่งสัญญาณผ่านไปยังเสาอากาศในขณะที่ปิดกั้นความถี่ของแถบรับ ในทำนองเดียวกันตัวกรองการรับจะอนุญาตให้สัญญาณรับที่อ่อนแอจากเสาอากาศไปถึงเครื่องรับในขณะที่ปิดกั้นความถี่การส่งสัญญาณ
โครงสร้างภายในของเพล็กซ์เปอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบเรโซแนนท์เช่นโพรงหรือเส้นไมโครสตริปซึ่งปรับให้เข้ากับการส่งและรับความถี่ที่เฉพาะเจาะจง องค์ประกอบเรโซแนนท์เหล่านี้สร้างลักษณะการกรองที่ต้องการทำให้สามารถแยกสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความเหมาะสมของเพล็กซ์ในระบบสื่อสารไมโครเวฟ
ระบบสื่อสารไมโครเวฟทำงานในช่วงความถี่ 1 GHz ถึง 300 GHz พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันต่าง ๆ รวมถึงการสื่อสารผ่านดาวเทียมลิงก์วิทยุจุด - ถึงจุดและเครือข่ายพื้นที่ท้องถิ่นไร้สาย (WLANs) คำถามที่ว่าสามารถใช้เพล็กซ์ในระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการหรือไม่
ความเข้ากันได้ของความถี่
หนึ่งในข้อควรพิจารณาหลักคือความเข้ากันได้ความถี่ Duplexers ได้รับการออกแบบให้ทำงานภายในแถบความถี่เฉพาะ ในระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟแถบความถี่อาจแคบหรือกว้างมากขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน ตัวอย่างเช่นในการสื่อสารผ่านดาวเทียมแถบความถี่มักจะแม่นยำมากและต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้ตรงกับความถี่เหล่านี้ Duplexer ที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถให้การเลือกความถี่ที่ยอดเยี่ยมในช่วงไมโครเวฟช่วยให้สามารถแยกสัญญาณที่มีประสิทธิภาพระหว่างช่องสัญญาณและรับ
การจัดการพลังงาน
ระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟสามารถเกี่ยวข้องกับสัญญาณการส่งกำลังสูง เพล็กซ์จะต้องสามารถจัดการสัญญาณไฟที่สูงเหล่านี้ได้โดยไม่ต้องบิดเบือนหรือสร้างความเสียหาย โดยทั่วไปแล้วจะมีการสร้างเพล็กซ์เพล็กซ์สูงโดยใช้วัสดุและการออกแบบที่สามารถทนต่อความร้อนที่เกิดจากสัญญาณพลังงานสูง ตัวอย่างเช่น Duplexers โพรงเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องพลังที่ดีของพวกเขา - ความสามารถในการจัดการเนื่องจากขนาดใหญ่ของโพรงซึ่งช่วยในการกระจายความร้อน
ข้อกำหนดการแยก
ในการสื่อสารด้วยไมโครเวฟการรักษาความโดดเดี่ยวระหว่างช่องสัญญาณและรับเป็นสิ่งสำคัญ การแยกหมายถึงความสามารถของเพล็กซ์เพื่อป้องกันสัญญาณการส่งสัญญาณจากการรั่วไหลในช่องรับ การแยกสูงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนและตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณภาพของสัญญาณที่ได้รับ Duplexers สามารถออกแบบมาเพื่อให้ระดับความโดดเดี่ยวสูงในช่วงไมโครเวฟขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของระบบการสื่อสาร
ข้อดีของการใช้ duplexers ในระบบสื่อสารไมโครเวฟ
ราคา - ประสิทธิภาพ
การใช้เสาอากาศเดียวสำหรับการส่งและรับด้วยความช่วยเหลือของเพล็กซ์เพล็กซ์สามารถลดค่าใช้จ่ายของระบบการสื่อสารได้อย่างมาก แทนที่จะมีเสาอากาศแยกต่างหากสำหรับการส่งและรับซึ่งอาจมีราคาแพงและใช้พื้นที่มากขึ้น duplexer ช่วยให้สามารถใช้เสาอากาศเดี่ยวประหยัดค่าใช้จ่ายอุปกรณ์และพื้นที่ติดตั้งได้
การออกแบบระบบที่ง่ายขึ้น
เพล็กซ์ทำให้การออกแบบโดยรวมของระบบสื่อสารไมโครเวฟง่ายขึ้น มันไม่จำเป็นต้องใช้วงจรการสลับที่ซับซ้อนเพื่อสลับระหว่างโหมดการส่งและรับ สิ่งนี้ส่งผลให้การออกแบบระบบขนาดกะทัดรัดและเชื่อถือได้มากขึ้นซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานที่พื้นที่และความน่าเชื่อถือมีความสำคัญเช่นในระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียมและทางอากาศ
ปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณ
โดยการแยกสัญญาณการส่งและรับอย่างมีประสิทธิภาพเพล็กซ์สามารถปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณในระบบการสื่อสารไมโครเวฟ มันลดการรบกวนระหว่างสัญญาณทั้งสองทำให้การสื่อสารที่ชัดเจนและแม่นยำยิ่งขึ้น สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันที่จำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลสูงเช่นในเครือข่ายไร้สาย 5G
ความท้าทายและการพิจารณา
ในขณะที่ Duplexers เสนอข้อได้เปรียบมากมายในระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟ แต่ก็มีความท้าทายและการพิจารณาที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข
ความซับซ้อนในการออกแบบ
การออกแบบเพล็กซ์สำหรับช่วงไมโครเวฟอาจซับซ้อน การปรับแต่งองค์ประกอบเรโซแนนท์ที่แม่นยำและการเพิ่มประสิทธิภาพของลักษณะการกรองนั้นต้องการทักษะทางวิศวกรรมขั้นสูงและเครื่องมือออกแบบที่ซับซ้อน นอกจากนี้การออกแบบจะต้องคำนึงถึงข้อกำหนดเฉพาะของระบบการสื่อสารเช่นแถบความถี่ระดับพลังงานและข้อกำหนดการแยก
ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
ระบบการสื่อสารด้วยไมโครเวฟสามารถสัมผัสกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายเช่นอุณหภูมิความชื้นและการสั่นสะเทือน ปัจจัยเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเพล็กซ์ ตัวอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจทำให้ความถี่เรโซแนนท์ของเพล็กซ์เพล็กซ์เปลี่ยนไปซึ่งนำไปสู่การย่อยสลายของประสิทธิภาพ ดังนั้นเพล็กซ์จะต้องได้รับการออกแบบให้มีเสถียรภาพภายใต้สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
แอปพลิเคชันของเพล็กซ์ในการสื่อสารด้วยไมโครเวฟ
การสื่อสารผ่านดาวเทียม
ในระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียมมีการใช้เพล็กซ์เพื่อแยกสัญญาณอัปลิงค์และดาวน์ลิงค์ ดาวเทียมทำงานในแถบความถี่เฉพาะและเพล็กซ์จะต้องได้รับการออกแบบอย่างแม่นยำเพื่อให้ตรงกับความถี่เหล่านี้ การเลือกที่โดดเดี่ยวและความถี่สูงของ duplexers มีความสำคัญในการสื่อสารผ่านดาวเทียมเพื่อให้แน่ใจว่าการสื่อสารที่เชื่อถือได้ระหว่างดาวเทียมและสถานีภาคพื้นดิน
จุด - ไป - ลิงก์วิทยุจุดชี้
จุด - ไปยัง - ลิงก์วิทยุจุดใช้สำหรับการส่งข้อมูลความเร็วสูงในระยะทางไกล Duplexers ใช้ในระบบเหล่านี้เพื่อให้สามารถส่งและการรับสัญญาณพร้อมกันโดยใช้เสาอากาศเดียว ความสามารถในการจัดการพลังงานและการเลือกความถี่ของเพล็กซ์มีความสำคัญในการรับรองคุณภาพของลิงค์การสื่อสาร
เครือข่ายไร้สาย 5G
ในเครือข่ายไร้สาย 5G คู่หูมีบทบาทสำคัญในการแยกการส่งและรับสัญญาณในแถบความถี่ไมโครเวฟ ข้อกำหนดด้านข้อมูลที่สูง - ข้อมูลของเครือข่าย 5G ต้องการการแยกสัญญาณที่มีประสิทธิภาพและการรบกวนต่ำซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เพล็กซ์ที่ออกแบบมาอย่างดี
บทสรุป
โดยสรุปแล้วเพล็กซ์สามารถใช้ในระบบสื่อสารไมโครเวฟได้อย่างแน่นอน มันมีข้อได้เปรียบมากมายเช่นต้นทุน - ประสิทธิภาพการออกแบบระบบที่ง่ายขึ้นและคุณภาพของสัญญาณที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตามต้องพิจารณาอย่างรอบคอบกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นความเข้ากันได้ความถี่การจัดการพลังงานและข้อกำหนดการแยก ในฐานะซัพพลายเออร์เพล็กซ์ฉันมีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์ในการให้บริการเพล็กซ์ที่มีคุณภาพสูงซึ่งเหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นการสื่อสารด้วยไมโครเวฟที่หลากหลาย
หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับเพล็กซ์สำหรับระบบการสื่อสารไมโครเวฟของคุณฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อสำหรับการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง เราสามารถทำงานร่วมกันเพื่อทำความเข้าใจข้อกำหนดเฉพาะของคุณและจัดหาโซลูชันสองเพล็กซ์ที่เหมาะสมที่สุดให้คุณ
การอ้างอิง
- Pozar, DM (2011) วิศวกรรมไมโครเวฟ (4th ed.) ไวลีย์
- Collin, RE (2001) ฐานรากสำหรับวิศวกรรมไมโครเวฟ (2nd ed.) McGraw - Hill
- Bahl, IJ, & Bhartia, P. (1988) การออกแบบวงจรโซลิดสเตตไมโครเวฟ ไวลีย์
