Дуплексер для ретранслятора VHF и UHF: как выбрать

Зачем ретранслятору дуплексер

Ретранслятор принимает сигнал радиостанции на одной частоте и одновременно передаёт его на другой. Если у него одна антенна, передатчик и приёмник подключены к ней одновременно. Мощность передатчика — десятки ватт, а полезный сигнал на входе приёмника — доли микроватта. Без разделения передатчик просто «оглушит» собственный приёмник.

Дуплексер разделяет их по частоте. Внутри два фильтра на резонаторах: фильтр передачи пропускает частоту передачи и подавляет всё на частоте приёма, фильтр приёма — наоборот. Общий выход обоих фильтров подключают к антенне. Так ретранслятор работает на одной антенне и одном фидере вместо двух антенн, разнесённых на мачте.

Передатчик и приёмник ретранслятора подключены к антенне через два фильтра дуплексера. Развязка — это ослабление на пути от передатчика к приёмнику.

Разнос частот — главный параметр

Разнос — разница между частотами приёма и передачи ретранслятора. Он задан частотным планом сети, и от него зависит конструкция дуплексера. Чем ближе частоты, тем круче должны быть скаты фильтров, тем больше резонаторов и тем выше их добротность. Резонаторы с высокой добротностью — это объём металла: при разносе 0,4–0,5 МГц дуплексер VHF весит 11,75–27 кг, при разносе от 3,8 МГц — около 1,5 кг и умещается в 216 × 190 × 40 мм.

Масса исполнений серии ДУ-136/174 по разносу частот: дуплексеры на разнос 0,4–0,5 МГц весят 11,75–27 кг и держат 350 Вт, исполнения на разнос 3–15 МГц — 1–1,8 кг.

Поэтому дуплексер выбирают по разносу, а не по диапазону. Исполнение рассчитано на интервал разносов: ДУ-136/174-5 — на 5–6 МГц, ДУ-136/174-6 — на 6–15 МГц. Дуплексер с меньшим допустимым разносом работает и при большем, но он крупнее и дороже. Если взять исполнение на больший разнос, чем у вашей сети, развязки не хватит.

Дуплексеры VHF и UHF KADAMM

Серии VHF закрывают 136–180 МГц, серии для TETRA и UHF — 330–520 МГц. Внутри серии исполнения отличаются разносом, полосой канала, потерями, развязкой и мощностью.

Синие — полоса нижнего канала, зелёные — верхнего. Дуплексеры ДУ-450/465 и ДУ-460/483 сделаны на фиксированные полосы, исполнения серии ДУ-450/470 настраиваются на частоты заказчика внутри диапазона.

Сколько нужно развязки

Развязка нужна в обе стороны. Фильтр приёма не пускает в приёмник несущую передатчика, а фильтр передачи гасит шум передатчика на частоте приёма. Шум передатчика — широкий «пьедестал» вокруг несущей; на расстоянии в несколько мегагерц он слабый, но приёмник чувствителен к нему так же, как к полезному сигналу. Если шум не подавить, чувствительность ретранслятора падает и зона связи сжимается.

Прикинем на примере. Передатчик 50 Вт — это +47 дБм. После развязки 75 дБ на вход приёмника попадает −28 дБм несущей передатчика. Полезный сигнал на краю зоны — около −110 дБм, то есть несущая сильнее на 80 с лишним децибел. Эту разницу выдерживает избирательность самого приёмника: несущая отстоит от частоты приёма на разнос. Чем меньше разнос, тем труднее приёмнику, и тем больше развязки должен дать дуплексер.

Вертикальный разнос двух антенн на мачте даёт развязку без дуплексера. Если нет места для второй антенны на мачте или нужен один фидер, ставят дуплексер. На практике его выбирают чаще: одна антенна и один кабель проще и дешевле в обслуживании.

Полоса канала и настройка

Дуплексер VHF или UHF настраивают на конкретные частоты приёма и передачи. Полоса канала — то, насколько можно уйти от частоты настройки без роста потерь: ±100 кГц, ±200 кГц, ±400 кГц или ±1 МГц по исполнению. Если ретранслятор работает на одной паре частот, хватит ±100 кГц. Если на нескольких каналах или частоты могут поменяться, выбирайте исполнение с полосой шире.

Частоты настройки указывают при заказе. Перестраивать резонаторы на объекте без анализатора цепей нельзя: сдвинутый на сотню килогерц резонатор теряет развязку быстрее, чем это видно по КСВН.

Потери, мощность и КСВН

Вносимые потери дуплексера — 1,0–2,0 дБ в каждом направлении. На передачу это потеря мощности: из 50 Вт до антенны дойдёт 32–40 Вт. На приём — потеря чувствительности на ту же величину. Потери выше у исполнений на малый разнос и узкую полосу канала: резонаторов больше.

Мощность дуплексера сверяют с выходной мощностью передатчика с запасом. Типичное значение — 50 Вт; ДУ-152/175 держит 150 Вт, ДУ-136/180-2,5 — 100 Вт, исполнения ДУ-136/174 и ДУ-400/520 на малый разнос — 350 Вт. КСВН портов — не больше 1,3–1,4, поэтому дуплексер почти не добавляет рассогласования к антенне.

Где ставят дуплексер и что ещё нужно на узле

• Дуплексер ставят в аппаратной или в шкафу рядом с ретранслятором: исполнения рассчитаны на помещение или шкаф, диапазон температур — от −20…+50 °C до −40…+70 °C у ДУ-152/175.
• Между дуплексером и антенной — фидер с малыми потерями и грозоразрядник у ввода в здание.
• К передатчику и приёмнику дуплексер подключают короткими кабельными сборками с разъёмами N.
• Если на мачте несколько ретрансляторов, их передатчики объединяют комбайнером, а не дуплексером.
• Антенна — всенаправленная коллинеарная VHF или UHF; её КСВН и полоса должны перекрывать обе частоты.

Как проверить дуплексер на объекте

Самая показательная проверка — тест на «глушение» приёмника. Подайте на вход ретранслятора слабый сигнал с тестовой радиостанции или генератора на краю чувствительности и включите передачу ретранслятора. Если приём не ухудшился, развязки хватает. Если сигнал пропадает или шумит только при работе передатчика, развязки или избирательности не хватает: проверьте разнос, частоты настройки дуплексера и кабели между ним и ретранслятором.

Вторая проверка — КСВН на антенном порту дуплексера на обеих частотах: так видно и состояние антенны с фидером, и ошибку настройки. Развязку между портами передачи и приёма измеряют анализатором цепей при приёмке или после ремонта; на эксплуатации достаточно теста на глушение.

Как выбрать дуплексер для ретранслятора

• Диапазон: VHF 136–180 МГц или UHF 450–470 МГц.
• Разнос частот приёма и передачи — по частотному плану сети; исполнение выбирают по интервалу разноса.
• Полоса канала: одна пара частот — ±100 кГц, несколько каналов — шире.
• Мощность передатчика с запасом 20–30 %.
• Потери: проверьте, что после них хватает запаса по дальности связи.
• Условия: помещение или шкаф, диапазон температур.
• Частоты настройки — укажите при заказе.

Частые ошибки

• Дуплексер выбран по диапазону без учёта разноса — развязки не хватает, ретранслятор глохнет при передаче.
• Передатчик подключён к порту приёма: фильтр приёма не рассчитан на мощность и не пропускает частоту передачи.
• Сотовый дуплексер поставлен на радиосвязь VHF: у него другие полосы и разнос.
• Резонаторы подстраивали на объекте по КСВН без измерения развязки.
• Мощность передатчика выше допустимой для исполнения — резонаторы перегреваются.

Что прислать для подбора

• Частоты приёма и передачи ретранслятора или частотный план сети.
• Мощность передатчика.
• Число каналов и шаг сетки.
• Где будет стоять дуплексер и в каком диапазоне температур.
• Модель ретранслятора и тип его разъёмов.

Модели KADAMM

Дуплексеры для радиосвязи VHF и UHF — в разделе дуплексных фильтров KADAMM.

KADAMM · ДУ-136/174

VHF 136–174 МГц, разнос 0,4–15 МГц

Развязка

≥65 дБ

Перейти к товару →

KADAMM · ДУ-450/470

UHF 450–470 МГц, разнос 5–20 МГц

Развязка

≥75 дБ

Перейти к товару →

KADAMM · ДУ-152/175

VHF 152–175 МГц, до 150 Вт, −40…+70 °C

Развязка

≥75 дБ

Перейти к товару →

KADAMM · ДУ-136/180-2,5

VHF, разнос от 2,5 МГц, 100 Вт

Развязка

≥75 дБ

Перейти к товару →