Diplexer, Triplexer und Duplexer für die HF-Messtechnik

Wie werden Diplexer und Triplexer eingesetzt?

Ein Diplexer ist ein Dreitor-Bauteil, das Signale basierend auf ihrer Frequenz trennt oder zusammenführt, sodass beispielsweise zwei verschiedene Frequenzbänder (wie WLAN 2,4 GHz und 5 GHz) gleichzeitig über eine einzige Antenne genutzt werden können. Ein Triplexer übernimmt diese Funktion für drei Frequenzbereiche.
Diplexer und Triplexer sind Frequenzweichen für HF- und Mikrowellenanwendungen. Sie trennen oder kombinieren mehrere Frequenzbereiche über einen gemeinsamen HF-Anschluss. Die passiven Komponenten bestehen aus abgestimmten Filterpfaden und verarbeiten die verschiedenen Frequenzbänder gleichzeitig.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Antennen- und Kommunikationssysteme
• Radar- und Satellitentechnik
• HF-Sende- und Empfangssysteme
• Oberwellen- und Load-Pull-Messungen

Was unterscheidet Diplexer und Duplexer?

Diplexer und Duplexer ermöglichen die Nutzung einer gemeinsamen Antenne, unterscheiden sich aber in ihrer Funktion.

• Diplexer (Frequenztrennung): Er trennt oder kombiniert unterschiedliche Frequenzbänder und arbeitet dabei meist mit Filterstrukturen wie Tiefpass- und Hochpassfiltern. Er wird wie eine Frequenzweiche eingesetzt, wenn verschiedene Frequenzbereiche über eine Antenne geführt werden sollen.
• Duplexer (Richtungstrennung): Er trennt Sende- und Empfangspfad bei unterschiedlichen Frequenzen des Sende- und Empfangssignals. Er schützt den empfindlichen Empfänger vor der hohen Sendeleistung und ermöglicht den gleichzeitigen Sende- und Empfangsbetrieb, zum Beispiel bei Repeatern oder Radarsystemen. Duplexer werden vor allem eingesetzt, um Sende- und Empfangssignale über eine gemeinsame Antenne zu führen und beide Signalpfade zuverlässig voneinander zu isolieren.

Bei harmonischen Load-Pull-Messungen ermöglicht ein Diplexer die getrennte Abstimmung der Grundfrequenz F0 und ihrer zweiten Harmonischen 2F0​. Der gemeinsame Port wird mit dem Prüfling verbunden. Die beiden frequenzselektiven Ausgänge führen zu separaten Tunern, sodass die Impedanzen für Grundwelle und Oberwelle unabhängig eingestellt werden können. Die gegenseitige Störung der beiden Messfrequenzen ist nun nur noch durch die Isolation des Diplexers bestimmt. Daher sollten für solche Messungen sehr hochwertige Diplexer verwendet werden, die möglichst geringe Verluste aufweisen.

Ein ähnlicher Aufbau mit einem Triplexer und drei Tunern erlaubt das unabhängige Tunen von F0, 2F0 und 3F0.