Duplexeur - Duplexer
Un duplexeur est un appareil électronique qui permet une communication bidirectionnelle ( duplex ) sur un seul chemin. Dans les systèmes de communication radar et radio, il isole le récepteur de l' émetteur tout en leur permettant de partager une antenne commune . La plupart des systèmes de répéteurs radio comprennent un duplexeur. Les duplexeurs peuvent être basés sur la fréquence (souvent un filtre de guide d'ondes ), la polarisation (comme un transducteur orthomode ) ou la synchronisation (comme c'est typique dans le radar).
Les types
Commutateur d'émission-réception
Dans le radar, un commutateur émission/réception (TR) connecte alternativement l'émetteur et le récepteur à une antenne partagée. Dans l'agencement le plus simple, le commutateur se compose d'un tube à décharge de gaz à travers les bornes d'entrée du récepteur. Lorsque l'émetteur est actif, la haute tension résultante conduit le tube à conduire, court-circuitant les bornes du récepteur pour le protéger, tandis que son complémentaire, l'interrupteur anti-émission/réception (ATR), est un tube à décharge similaire qui découple l'émetteur de l'antenne lorsqu'elle ne fonctionne pas, pour l'empêcher de gaspiller l'énergie reçue.
Circulateur
Hybride
Un hybride , tel qu'un T magique , peut être utilisé comme duplexeur en terminant le quatrième port dans une charge adaptée . Cet agencement présente l'inconvénient que la moitié de la puissance de l'émetteur est perdue dans la charge adaptée, tandis que le bruit thermique dans la charge est transmis au récepteur.
Transducteur orthomode
Domaine fréquentiel
Dans les communications radio (par opposition au radar), les signaux émis et reçus peuvent occuper des bandes de fréquences différentes et peuvent donc être séparés par des filtres sélectifs en fréquence. Il s'agit en fait d'une version plus performante d'un diplexeur , généralement avec une répartition étroite entre les deux fréquences en question (généralement environ 2 % à 5 % pour un système radio bidirectionnel commercial).
Avec un duplexeur, les signaux haute et basse fréquence voyagent dans des directions opposées sur le port partagé du duplexeur.
Les duplexeurs modernes utilisent souvent des bandes de fréquences proches, de sorte que la séparation de fréquence entre les deux ports est également bien moindre. Par exemple, la transition entre les bandes de liaison montante et de liaison descendante dans les bandes de fréquences GSM peut être d'environ un pour cent (915 MHz à 925 MHz). Une atténuation importante (isolement) est nécessaire pour empêcher la sortie de l'émetteur de surcharger l'entrée du récepteur, de sorte que ces duplexeurs utilisent des filtres multipolaires. Les duplexeurs sont généralement conçus pour être utilisés sur 30-50 MHz ("bande basse"), 136-174 MHz ("bande haute"), 380-520 MHz ("UHF"), ainsi que 790-862 MHz ("800" ), 896-960 MHz ("900") et 1215-1300 MHz ("1200").
Il existe deux types prédominants de duplexeurs utilisés : les « duplexeurs à encoche », qui présentent des encoches nettes aux fréquences « indésirables » et ne traversent qu'une bande étroite de fréquences utiles et les « duplexeurs passe-bande », qui ont des gammes de fréquences passe-bande larges et atténuation hors bande.
Sur les sites à antenne partagée, la variété de duplexeurs passe-bande est largement préférée car elle élimine pratiquement les interférences entre les émetteurs et les récepteurs en supprimant les émissions d'émission hors bande et en améliorant considérablement la sélectivité des récepteurs. La plupart des sites conçus par des professionnels interdisent l'utilisation de duplexeurs à encoche et insistent sur les duplexeurs passe-bande pour cette raison.
Remarque 1 : Un duplexeur doit être conçu pour fonctionner dans la bande de fréquences utilisée par le récepteur et l'émetteur, et doit être capable de gérer la puissance de sortie de l'émetteur.
Remarque 2 : Un duplexeur doit permettre une réjection adéquate du bruit de l'émetteur se produisant à la fréquence de réception, et doit être conçu pour fonctionner à, ou moins, la séparation de fréquence entre l'émetteur et le récepteur.
Remarque 3 : Un duplexeur doit fournir une isolation suffisante pour empêcher la désensibilisation du récepteur.
Source : de la norme fédérale 1037C
Histoire
Les premiers duplexeurs ont été inventés pour être utilisés sur le télégraphe électrique et étaient connus sous le nom de duplex plutôt que de duplexeur . Ils étaient une forme précoce de la bobine hybride . Les sociétés de télégraphe souhaitaient disposer d'un tel appareil, car la possibilité d'avoir un trafic simultané dans les deux sens pouvait potentiellement économiser le coût de milliers de kilomètres de fil télégraphique. Le premier de ces appareils a été conçu en 1853 par Julius Wilhelm Gintl du Telegraph d'État autrichien. La conception de Gintl n'a pas été très réussie. D'autres tentatives ont été faites par Carl Frischen de Hanovre avec une ligne artificielle pour équilibrer la ligne réelle ainsi que par Siemens & Halske , qui a acheté et modifié le design de Frischen. Le premier duplex vraiment réussi a été conçu par Joseph Barker Stearns de Boston en 1872. Il a ensuite été développé en télégraphe quadruplex par Thomas Edison . On estime que l'appareil a permis à Western Union d' économiser 500 000 $ par an dans la construction de nouvelles lignes télégraphiques.
