デュプレクサ

レーダーでは、送受信（TR）スイッチによって、送信機と受信機が共通のアンテナに交互に接続されます。最もシンプルな構成では、このスイッチは受信機の入力端子間に接続された放電管で構成されています。送信機が動作しているときは、発生した高電圧によって放電管が導通し、受信機の端子を短絡させて受信機を保護します。一方、その対となる送受信（ATR）スイッチは、同様の放電管で構成されており、動作していないときに送信機をアンテナから切り離し、受信エネルギーの無駄遣いを防ぎます。

マジックTのようなハイブリッドは、4番目のポートを整合負荷で終端することにより、デュプレクサとして使用できます。^{[ 2 ]}この構成には、送信電力の半分が整合負荷で失われ、負荷内の熱雑音が受信機に伝達される という欠点があります。

無線通信（レーダーとは異なり）では、送信信号と受信信号は異なる周波数帯域を使用するため、周波数選択フィルタによって分離されることがあります。これらは実質的にダイプレクサの高性能版であり、通常、対象となる2つの周波数間の分離幅は狭くなっています（商用双方向無線システムの場合、通常2～5%程度）。

デュプレクサでは、高周波信号と低周波信号は、デュプレクサの共有ポートにおいて互いに逆方向に伝搬する。

最新のデュプレクサは、多くの場合、近接した周波数帯域を使用するため、2 つのポート間の周波数分離もはるかに小さくなっています。たとえば、GSM 周波数帯域のアップリンク帯域とダウンリンク帯域の遷移は、約 1 パーセント (915  MHz ～ 925  MHz) です。送信機の出力が受信機の入力を過負荷にしないようにするには、かなりの減衰 (アイソレーション) が必要なので、このようなデュプレクサは多極フィルタを採用しています。デュプレクサは、一般的に 30 ～ 50  MHz (「ローバンド」)、136 ～ 174  MHz (「ハイバンド」)、380 ～ 520  MHz (「UHF」)、および 790 ～ 862  MHz (「800」)、896 ～ 960  MHz (「900」)、1215 ～ 1300  MHz (「1200」) 帯域で使用するために作られています。

現在使用されているデュプレクサには、主に2つの種類があります。1つは、逆方向の通信に使用される周波数のみを遮断するノッチデュプレクサ、もう1つは、必要な周波数帯域のみを通過させるバンドパスデュプレクサです。

アンテナ共有サイトでは、帯域通過型デュプレクサが圧倒的に好まれます。これは、帯域外送信波を除去し、受信機の選択性を大幅に向上させることで、送信機と受信機間の干渉をほぼ完全に排除できるためです。そのため、専門的に設計されたサイトのほとんどは、ノッチ型デュプレクサの使用を禁止し、帯域通過型デュプレクサの使用を義務付けています。

注1： デュプレクサは、受信機と送信機が使用する周波数帯域で動作するように設計する必要があり、送信機の出力電力を処理できる必要があります。

注2： デュプレクサは、受信周波数で発生する送信機ノイズを十分に除去する必要があり、送信機と受信機の周波数分離と同じかそれ以下の周波数で動作するように設計する必要があります。

注3： デュプレクサは、受信機の感度低下を防ぐために十分な絶縁を提供する必要があります。

出典：連邦規格1037C