Desmistificando Duplexadores e Combinadores

O objetivo de um duplexador compacto tipo notch, é evitar que o sinal transmitido entre no receptor e qualquer sinal recebido entre no transmissor. Ele faz isso rejeitando o sinal de transmissão na porta do receptor e rejeitando o sinal de recepção na porta do transmissor. (Porta = Conector)

O duplexador não filtra ou rejeita nenhuma outra frequência a não ser as duas ajustadas e apenas na respectiva porta.
Isso significa que um duplexador tipo notch, só é realmente adequado para ser usado em sites de repetidores que não possuem outros repetidores com canais próximos ou adjascentes.

Desmistificando Duplexadores e Combinadores
Foto: S&L

O duplexador (foto) possui três portas (conectores). O cabo da antena vai para o conector central. Um cabo irá para o transmissor e o outro para o receptor, deve vir ajustado para as frequencias alta e baixa. Normalmente, em VHF comercial a separação entre frequencias é de 4.6Mhz e em UHF tem de 5Mhz e 10Mhz.

Nunca ajuste ou troque as portas de TX e RX, internamente estes dispositivos possuem diferenças entre estas portas, se fizer isso pode estar danificando o duplexador ou tendo má qualidade nas rejeições e até mesmo ajustes fora do padrão.

Se houver mais de um repetidor no site, você deve ter certeza de que não haverá produtos de intermodulação, para isso use um Site master ou um Analisador de Espectro em tempo real para medições locais.

Um duplexador notch, também não impede que um sinal indesejado entre no receptor ou no transmissor. O sinal indesejado pode vir do transmissor de outro repetidor no site. Qualquer sinal de RF que entre em seu transmissor, de algum repetidor, pode gerar harmônicos.

O que são harmônicos? São frequências de transmissores de outros repetidores, multiplicada ou dividida por 2; 3; 5; 7 e 9). Esses harmônicos podem se misturar com o sinal do transmissor de suas repetidoras ou produzirem intermodulação. Esses sinais, por sua vez, podem se misturar, produzindo um número excessivo de espúrios, no pior cenário.

A mistura e a intermodulação, ocorrerão sempre que houver um dispositivo não linear no circuito ou próximo a ele. A intermodulação passiva (PIM) pode ocorrer quando há uma conexão que não foi bem feita, pode estar com zinabre, enferrujada ou com materiais diferentes em contato, tipo, quando dois metais diferentes entram em contato um com o outro (por exemplo, arruela de cobre em um parafuso de aço ou aluminio).

Os gráficos abaixo, são de um duplexador notch. Este foi sintonizado para 159,300 e 163,700 MHz neste caso, a repetidora transmite na mais alta e recebe na mais baixa.

Foto: S&L
Foto: S&L

Este duplexador irá reduzir a quantidade de energia vinda do transmissor que passa para o receptor em cerca de 180dB e vice-versa, mas não impede que a energia em outras frequências, entre no transmissor ou no receptor.

Portanto, um sinal forte em, digamos, 162,00 MHz poderia entrar no transmissor e produzir intermodulação ou entre no receptor e produza dessensibilização.

Duplexadores de Passa Faixa / Rejeita Faixa (Duplexadores Grandes de 4 ou 6 cavidades), são ligeiramente melhores na filtragem de sinais fora de banda, e podem oferecer filtragem suficiente de sinais até algumas centenas de quilohertz de espaçamento.

Ter vários repetidores e vários duplexadores significa ter várias antenas e muitos poblemas.

Para atingir o mesmo nível de isolamento da energia de RF que um combinador / multiacoplador forneceria, você teria que separar cada antena por, pelo menos, dez comprimentos de onda, além de ser completamente impraticável, a cobertura fornecida pela antena superior seria muito diferente daquela da antena inferior.

O resultado será um desempenho inconsistente para usuários na borda da área de cobertura, especialmente em sistemas troncalizados.

Geralmente, para sistemas onde há dois ou mais repetidores no mesmo local e na mesma banda de frequência, recomendamos considerar um sistema com combinador e multiacoplador, ao invés de usar dois ou mais duplexadores e duas ou mais antenas.

Se houver apenas dois repetidores e as frequências não apresentarem nenhum risco de intermodulação, às vezes você pode ter sorte usando duas antenas e dois duplexadores, mas, se forem três, isso começa a se tornar um problema de difícil solução para os  menos experiêntes, principalmente em sistemas digitais, e seria uma má ideia.

Uma vez que um duplexador notch não filtra nada, além de um único transmissor ou freqüência de recepção, qualquer sinal em um canal adjacente pode entrar no receptor do repetidor e produzir um sinal que desenssibilizará este receptor.

O resultado aqui também seria um desempenho inconsistente, já que o sinal de interferência ou o de intermodulação, podem nem sempre estar presentes, dificultando o diagnóstico.

A tentação de usar várias antenas e duplexadores às vezes é muito grande e completamente errada, porque muitos acham o custo de um combinador e multiacoplador comparativamente alto.

No entanto, a economia de custos alcançada por vários duplexadores e antenas é logo anulada por chamadas de serviço técnicos adicionais para corrigir problemas estranhos, esporádicos e por clientes insatisfeitos. (Isso foi provado por nós muitas e muitas vezes).

A dessensibilização  em sistemas analógicos é fácil de detectar, você pode ouvir a queda do nível do sinal, sempre que o sinal de interferência está presente. A intermodulação também é fácil de detectar, pois, você pode ouvir outras vozes em cima da sua transmissão.

A dessensibilização em um sistema Digital (DMR, TETRA, P25) apenas produz áudio distorcido ou cortado, essa interferência aumenta a taxa de erro de bits. Usamos explicitamente a palavra Digital porque todos os fabricantes de sistemas Digitais, serão afetados da mesma maneira.

Um combinador / multiacoplador, fornece o melhor desempenho e, em quase todos os casos, evita ou minimiza significativamente os problemas causados por intermodulação e dessensibilização.

O combinador pega a energia de todos os transmissores, estando eles com a mesma potência, bem ajustados, e combina isso em uma única saída. Existem dois métodos para fazer isso, e, dois tipos de combinadores. O primeiro usa uma série de filtros de cavidade, todos ajustados para passar ou rejeitar um sinal específico. Isso funciona se todas as frequências de transmissão estiverem separadas por mais de algumas centenas de quilohertz.

Se a separação de frequência for menor, então combinadores híbridos devem ser usados. Um combinador híbrido usa combinadores ferromagnéticos para somar as saídas dos transmissores. Um combinador híbrido também é mais compacto, mas tem mais perda de inserção (PI), quando comparado a um combinador de cavidade.

O multiacoplador distribui o sinal recebido, da antena, para os receptores dos repetidores. O multicacoplador, terá alguma filtragem na sua entrada e amplificação embutida perto de 20dB, e, portanto, requer energia (DC ou AC ou ambos)

A entrada do multiacoplador e a saída do combinador poderiam ser conectadas a um duplexador passa-rejeita faixa. Este duplexador seria ajustado para passar as frequências do transmissor para a antena, bem como permitir que os sinais recebidos passassem para o multiacoplador. É muito parecido com um duplexador padrão, mas com várias frequências dentro de alguns Mhz, serão rejeitadas ou passarão através dele.

Mas a maioria utiliza-se de uma antena para transmissão e outra para recepção.

Esperamos que, com esse artigo tenhamos tirado muitas das dúvidas e erros cometidos em instalações de sistemas simples e até complexos.

Ronaldo Wilmann Cidade

Diretor Técnico
CFT49160290030
 

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