双工器（Diplexer）与双工器（Duplexer）：功能、差异及应用

  在射频通信系统中，双工器（Diplexer）与双工器（Duplexer）是两类关键的组件。英文名字很好区分，但是中文大家都叫双工器。尽管名称相近，但它们在功能、设计及应用场景上存在非常明显差异。准确理解这些差异，对于在无线通信领域合理选择和应用这两种器件至关重要。

  双工器（Diplexer）是一种三端口无源器件，大多数都用在在接收路径中分离两个不同的频率频段，在发射路径中则将这两个频段合并。为保证其工作效果，这两个频率频段在频域上常常要有较大间隔。从本质上讲，双工器可视为具备滤波功能的射频功率合成器 / 分配器，通过宽带滤波器实现对发射和接收路径中合适频段的筛选。如下图所示，发送和接收最终通过Diplexer通过一个天线端口进行信号的传输。

  在实际应用中，双工器存在广泛的用途。在通信领域，GSM900 系统和 DCS 1800 系统常借助双工器实现不同频段的信号处理，使它们能够共用同一通信路径和天线，提升了通信资源的利用效率。在智能手机的多频段设计中，融合了 GSM、CDMA、LTE 等多种通信技术，双工器在其中发挥着关键作用，负责处理不同频段的信号，确保手机能够在复杂的通信环境中正常工作。此外，在电视信号传输系统中，天线分配器利用双工器将不同频段的电视信号分离，为用户更好的提供清晰的频道选择；DSL 分离器通过双工器实现数据和语音信号在同一线路上的高效传输；音响系统中的扬声器分频网络也依赖双工器将不同频率的音频信号分配到相应的扬声器，以优化音频输出效果。

  双工器（Duplexer）同样是三端口器件，其基本功能是使单个设备的发射机和接收机部分，或者两个设备能够共用同一根天线，同时在发射机和接收机之间提供有效的隔离。双工器主要有两种类型，分别采取了 PIN 二极管开关和环行器实现其功能。由于发射和接收路径的频率频段通常非常接近，因此就需要使用窄带滤波器来精确分离这些频率。鉴于其结构和功能特点，双工器常被称为三端频环行器。下图表示了他的工作特点。

  以常见的通信系统为例，在 GSM900 系统中，双工器负责分离上行链路（890 - 915MHz）和下行链路（935 - 960MHz）的频率频段，确保信号的准确传输和接收。在智能手机中，双工器采用 SAW 双工器类型，有效实现了在同一根天线情况下，发射和接收信号的高效隔离与处理，保障了手机通信功能的正常运行。此外，在无线对讲机、无线传感器网络等应用中，双工器也发挥着及其重要的作用，实现了设备在相近频段下通过同一根天线进行双向通信。

  双工器（Diplexer）和双工器（Duplexer）虽然都与多频段信号处理和天线共享有关，但它们在诸多方面存在很明显区别。双工器（Diplexer）大多数都用在处理不同频段的信号，其操作的频率频段间隔较大，信号通常同向流动，发射 - 接收隔离度一般在 50 至 60 dB 之间。而双工器（Duplexer）侧重于处理相近频段的信号，允许信号在天线处双向流动，其发射和接收路径的频率频段非常接近，发射 - 接收隔离度可高达 90 至 95 dB。

  在实际的无线通信系统模块设计和应用中，根据具体的需求选择正真适合的双工器至关重要。若需要处理频率差异较大的信号，实现不同频段的分离与合并，双工器（Diplexer）是较为合适的选择；而当需要在同一根天线实现相近频段的同时发射与接收，并且对发射 - 接收隔离度要求比较高时，双工器（Duplexer）则更为适用。

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