Un diplexor es un dispositivo pasivo que implementa multiplexación en el dominio de la frecuencia . Dos puertos (por ejemplo, L y H) se multiplexan en un tercer puerto (por ejemplo, S). Las señales en los puertos L y H ocupan bandas de frecuencia disjuntas. En consecuencia, las señales en L y H pueden coexistir en el puerto S sin interferir entre sí.
Por lo general, la señal en el puerto L ocupará una única banda de baja frecuencia y la señal en el puerto H ocupará una banda de frecuencia más alta. En esa situación, el diplexor consta de un filtro de paso bajo que conecta los puertos L y S y un filtro de paso alto que conecta los puertos H y S. Lo ideal es que toda la potencia de la señal de banda baja en el puerto L se transfiera al puerto S y viceversa. Toda la potencia de la señal de banda alta en el puerto H se transfiera al puerto S y viceversa. Lo ideal es que la separación de las señales sea completa. Ninguna de las señales de banda baja se transfiere del puerto L al puerto H. En el mundo real, se perderá algo de potencia y parte de la potencia de la señal se filtrará al puerto equivocado.
El diplexor, al ser un dispositivo pasivo, normalmente es recíproco: el dispositivo en sí no tiene noción de entrada o salida. Sin embargo, los diplexores mal diseñados pueden tener diferentes impedancias en varios puertos, por lo que no se debe asumir simplemente que un dispositivo de este tipo es completamente recíproco a menos que se indique o se mida la pérdida de retorno.
El diplexor es un dispositivo diferente a un combinador pasivo o divisor . Los puertos de un diplexor son selectivos en cuanto a frecuencia; los puertos de un combinador no lo son. También existe una diferencia en cuanto a "pérdida" de potencia: un combinador toma toda la potencia entregada al puerto S y la divide equitativamente entre los puertos A y B. Un diplexor no lo hace.
Un diplexor multiplexa por frecuencia dos puertos en un puerto, pero se pueden multiplexar más de dos puertos. Un multiplexor de tres puertos a un puerto se conoce como triplexor , y un multiplexor de cuatro puertos a un puerto se conoce como cuadruplexor o cuádruplexor .
Un diplexor típico puede tener un aislamiento de alrededor de 30 dB entre sus puertos L y H. Ese aislamiento es suficiente para muchas aplicaciones, pero no es suficiente para permitir la recepción y transmisión simultáneas en una antena. Si el transmisor emite 1 kW, entonces 1 W de esa señal aparecería en el receptor; ese 1 W puede ser suficiente potencia para sobrecargar el receptor. Los diplexores diseñados para la recepción y transmisión simultáneas tienen requisitos de aislamiento más estrictos y se conocen como duplexores .
Un diplexor permite que dos dispositivos diferentes compartan un canal de comunicaciones común. Normalmente, el canal es un cable coaxial largo y, a menudo, se utiliza un diplexor en ambos extremos del cable coaxial. El plan es factible si los dos dispositivos funcionan en frecuencias diferentes. El plan es económico si los diplexores cuestan menos que instalar un segundo cable.
Los diplexores se utilizan normalmente con receptores o transmisores de radio en bandas de frecuencia diferentes y muy separadas. Una sola torre de radio de una ciudad puede tener una antena de un departamento de policía en 460 MHz y una antena de un departamento de bomberos en 156 MHz. Un diplexor en la parte superior combina las dos señales de antena en la línea de alimentación coaxial única, y un segundo diplexor idéntico dentro del edificio separa las señales de la línea de alimentación de las dos radios de despacho. Algunos diplexores admiten hasta cuatro antenas o radios que funcionan en diferentes bandas de radio.
Los diplexores también se utilizan habitualmente cuando se utiliza una antena multibanda en una torre con una línea de alimentación común. El diplexor dividirá las dos bandas dentro del edificio (como en los sistemas VHF y UHF combinados con un diplexor en una antena común).
La diplexación se utiliza para evitar la intermodulación y mantener la potencia reflejada ( VSWR ) al mínimo para cada transmisor y frecuencia de entrada. Si bien los diplexores pueden combinar un ancho de banda relativamente amplio , la principal limitación viene con la propia antena, que debe tener un ancho de banda lo suficientemente amplio como para aceptar todas las señales que pasan a través de ella y transferirlas al aire de manera eficiente .
Por lo general, con una antena multibanda, las frecuencias en uso tendrán una relación armónica impar entre sí para aprovechar las resonancias armónicas naturales (como 145/435 MHz), lo que hace que la antena multibanda sea muy eficiente. En otras ocasiones, se utilizan trampas sintonizadas, que son menos eficientes y, por lo general, no son una técnica utilizada en VHF/UHF.
Muchos otros grandes transmisores UHF/VHF utilizan diplexores. El número de transmisores que pueden compartir una antena está limitado por la separación de sus bandas de frecuencia. Los transmisores cuyas frecuencias están demasiado próximas entre sí no pueden combinarse con éxito mediante un diplexor.
Los diplexores también se utilizan en estaciones de transmisión de onda media. Sin embargo, su uso no es tan común en este rango de frecuencias porque la longitud de onda correspondiente varía mucho más a lo largo de la banda de onda media que a lo largo de la banda de FM, por lo que es más práctico utilizar una antena separada para cada frecuencia: los sitios de transmisión de onda media generalmente transmiten solo en una a cuatro frecuencias, mientras que los sitios de transmisión de FM a menudo utilizan cuatro o más frecuencias.
Los diplexores pueden utilizarse como dispositivo de respaldo. Un ejemplo es el trabajo de mantenimiento en una antena de un sitio de transmisión de onda media que tiene dos antenas que transmiten en dos frecuencias. En ese caso, la otra antena puede utilizarse para transmitir ambos canales. Si no es posible construir una segunda antena para el segundo transmisor debido a limitaciones de espacio, entonces el diplexor se utiliza de forma permanente.
En los sitios de transmisión de onda larga, normalmente no se utilizan diplexores, ya que estas estaciones suelen transmitir en una sola frecuencia. La implementación de diplexores para estaciones de transmisión de onda larga puede resultar difícil, ya que la relación entre el ancho de banda (9 kHz) y la frecuencia de transmisión es alta.
En los transmisores VLF no se utilizan diplexores, ya que en este rango de frecuencias su implementación es muy difícil debido a los altísimos voltajes que se generan en las enormes bobinas de carga sintonizadas que se utilizan en la alimentación de la antena.
Los diplexores también se utilizan para aplicaciones que no son de radiodifusión, como la radioafición .
Los diplexores también se utilizan en el hogar para permitir que una antena parabólica de televisión por satélite de transmisión directa y una antena de televisión terrestre (canales de transmisión local) compartan un cable coaxial . La antena parabólica ocupa las frecuencias altas (normalmente de 950 a 1450 MHz), y la antena de televisión utiliza frecuencias de canales de televisión más bajas (normalmente de 50 a 870 MHz). Además, el satélite también obtiene una banda de CC a baja frecuencia para alimentar el convertidor de bloque de la antena parabólica y seleccionar la polarización de la antena parabólica (por ejemplo, señalización de voltaje o DiSEqC ). El diplexor es útil en hogares que ya están cableados con un cable, porque elimina la necesidad de instalar un segundo cable. Para que el diplexor funcione, el cable existente debe poder pasar las frecuencias del satélite con poca pérdida. Las instalaciones de TV más antiguas pueden utilizar un cable RG-59 dieléctrico sólido , y ese cable puede ser inadecuado. [1] El cable RG-6 se utiliza normalmente para líneas de alimentación de satélite.
En esta aplicación, habría un diplexor en el techo que une la señal de la antena parabólica y la antena de TV en un solo cable coaxial. Ese cable luego iría desde el techo hasta la casa. En un punto conveniente, un segundo diplexor dividiría las dos señales; una señal iría al televisor y la otra al IRD del decodificador DBS . Estos suelen tener una entrada de antena y un diplexor, de modo que la señal de antena también se distribuye junto con el satélite.
Las instalaciones más modernas se enfrentan a varios problemas. A menudo hay varias antenas parabólicas que necesitan alimentar varios receptores o incluso receptores multicanal. Véase, por ejemplo, la distribución por cable único .
También se utilizaron diplexores para combinar señales de TV UHF, TV VHF y FM en un cable descendente, que luego puede dividirse nuevamente en sus partes componentes según sea necesario.