مُوَزِّع الإشارات

المُوَزِّع هو جهاز سلبي يُنفِّذ عملية تعدد الإرسال في نطاق التردد . يتم تعدد إرسال منفذين (مثل L و H) إلى منفذ ثالث (مثل S). تشغل الإشارات على المنفذين L و H نطاقات تردد منفصلة. وبالتالي، يمكن للإشارات على L و H أن تتعايش على المنفذ S دون أن تتداخل مع بعضها البعض. ^{[ 1 ]}

عادةً، تشغل الإشارة على المنفذ L نطاق تردد منخفض واحد، بينما تشغل الإشارة على المنفذ H نطاق تردد أعلى. في هذه الحالة، يتكون مُوَزِّع الإشارات من مُرشِّح تمرير منخفض يربط المنفذين L وS، ومُرشِّح تمرير عالٍ يربط المنفذين H وS. من الناحية المثالية، تُنقل كل طاقة إشارة النطاق المنخفض على المنفذ L إلى المنفذ S والعكس صحيح. تُنقل كل طاقة إشارة النطاق العالي على المنفذ H إلى المنفذ S والعكس صحيح. من الناحية المثالية، يكون فصل الإشارات تامًا، فلا تنتقل أي إشارة من النطاق المنخفض من المنفذ L إلى المنفذ H. أما في الواقع، فسيحدث فقدان لبعض الطاقة، وتسرب بعض طاقة الإشارة إلى المنفذ الخطأ.

المضاعف، كونه جهازًا سلبيًا، يكون عادةً متبادلًا: فالجهاز نفسه لا يمتلك مفهومًا للإدخال أو الإخراج. مع ذلك، قد تحتوي المضاعفات المصممة بشكل سيئ على معاوقة مختلفة على منافذها المتعددة، لذا لا ينبغي افتراض أن أي جهاز من هذا القبيل متبادل تمامًا ما لم يُذكر ذلك صراحةً أو يُقاس فقد العودة.

المُوَزِّع المزدوج يختلف عن المُجمِّع أو المُقسِّم السلبي . منافذ المُوَزِّع المزدوج انتقائية التردد، بينما منافذ المُجمِّع ليست كذلك. كما يوجد فرق في "فقد" الطاقة؛ فالمُجمِّع يأخذ كل الطاقة المُوَصَّلة إلى المنفذ S ويوزعها بالتساوي بين المنفذين A وB، بينما لا يفعل المُوَزِّع المزدوج ذلك.

يقوم جهاز الإرسال والاستقبال المزدوج (Diplexer) بدمج ترددات منفذين في منفذ واحد، ولكن يمكن دمج ترددات أكثر من منفذين. يُعرف جهاز الإرسال والاستقبال المزدوج الذي يدمج ثلاثة منافذ في منفذ واحد باسم جهاز الإرسال والاستقبال الثلاثي (Triplexer )، بينما يُعرف جهاز الإرسال والاستقبال المزدوج الذي يدمج أربعة منافذ في منفذ واحد باسم جهاز الإرسال والاستقبال الرباعي ( Quadplexer ).

قد يحتوي مُوَزِّع الإرسال والاستقبال النموذجي على  عزل يبلغ حوالي 30 ديسيبل بين منفذيه الأيسر والأيمن. هذا العزل كافٍ للعديد من التطبيقات، ولكنه غير كافٍ للسماح بالاستقبال والإرسال المتزامنين على هوائي واحد. إذا كان جهاز الإرسال يُصدر 1  كيلوواط،  فسيظهر 1 واط من هذه الإشارة عند جهاز الاستقبال؛  وقد تكون هذه الطاقة كافية لإحداث حمل زائد على جهاز الاستقبال. أما مُوَزِّعات الإرسال والاستقبال المصممة للاستقبال والإرسال المتزامنين، فتتطلب عزلًا أكثر صرامة، وتُعرف باسم مُوَزِّعات الإرسال والاستقبال المزدوجة .

يُتيح مُوَزِّع الإرسال والاستقبال لجهازين مختلفين مشاركة قناة اتصال واحدة. عادةً ما تكون هذه القناة عبارة عن كابل محوري طويل، ويُستخدم مُوَزِّع الإرسال والاستقبال غالبًا عند طرفي هذا الكابل. يُعدّ هذا الحل مُجديًا إذا كان الجهازان يعملان على ترددات مختلفة. كما يُعدّ مُجديًا اقتصاديًا إذا كانت تكلفة مُوَزِّعات الإرسال والاستقبال أقل من تكلفة مدّ كابل ثانٍ.

تُستخدم مُوَزِّعات الإشارات عادةً مع أجهزة استقبال أو إرسال الراديو التي تعمل على نطاقات تردد مختلفة ومتباعدة. على سبيل المثال، قد يحتوي برج راديو واحد في مدينة ما على هوائي تابع لقسم الشرطة يعمل على تردد 460  ميجاهرتز وهوائي تابع لقسم الإطفاء يعمل على تردد 156  ميجاهرتز. يقوم مُوَزِّع الإشارات الموجود في أعلى البرج بدمج إشارتي الهوائيين على خط تغذية محوري واحد، بينما يقوم مُوَزِّع إشارات آخر مماثل داخل المبنى بفصل إشارات خط التغذية إلى جهازي الراديو الخاصين بمركز العمليات. تدعم بعض مُوَزِّعات الإشارات ما يصل إلى أربعة هوائيات أو أجهزة راديو تعمل على نطاقات تردد مختلفة.

تُستخدم أجهزة التوزيع المزدوج بشكل شائع أيضًا عند استخدام هوائي متعدد النطاقات على برج، مع خط تغذية مشترك. يقوم جهاز التوزيع المزدوج بفصل النطاقين داخل المبنى (مثل أنظمة VHF وUHF المدمجة مع جهاز توزيع مزدوج على هوائي مشترك).

يُستخدم نظام الإرسال والاستقبال المزدوج لمنع التداخل بين الإشارات وتقليل نسبة الموجة المرتدة ( VSWR ) إلى أدنى حد ممكن لكل جهاز إرسال وتردد . ورغم أن أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوج قادرة على دمج نطاق ترددي واسع نسبيًا ، إلا أن القيد الرئيسي يكمن في الهوائي نفسه، الذي يجب أن يكون واسع النطاق بما يكفي لاستقبال جميع الإشارات التي تمر عبره، ونقلها إلى الهواء بكفاءة .

عادةً، في الهوائيات متعددة النطاقات، ترتبط الترددات المستخدمة بعلاقة توافقية فردية للاستفادة من الرنين التوافقي الطبيعي (مثل 145/435  ميجاهرتز)، مما ينتج عنه هوائي متعدد النطاقات عالي الكفاءة. وفي أحيان أخرى، تُستخدم مصائد مضبوطة، وهي أقل كفاءة، ولا تُستخدم عادةً في نطاقي VHF/UHF.

تستخدم العديد من أجهزة الإرسال الكبيرة الأخرى ذات نطاقي UHF/VHF مُوَزِّعات الإشارة. ويُحدَّد عدد أجهزة الإرسال التي يمكنها مشاركة هوائي واحد بتباعد نطاقات تردداتها. ولا يمكن دمج أجهزة الإرسال ذات الترددات المتقاربة جدًا بنجاح باستخدام مُوَزِّع الإشارة.

تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوجة أيضًا في محطات البث الإذاعي للموجات المتوسطة. ومع ذلك، فإن استخدامها ليس شائعًا في هذا النطاق الترددي لأن الطول الموجي المقابل يختلف بشكل أكبر عبر نطاق الموجات المتوسطة مقارنةً بنطاق FM، ولذا فمن العملي أكثر استخدام هوائي منفصل لكل تردد: عادةً ما تبث مواقع إرسال الموجات المتوسطة على تردد واحد إلى أربعة ترددات فقط، بينما تستخدم مواقع بث FM غالبًا أربعة ترددات أو أكثر.

يمكن استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوجة كجهاز احتياطي. على سبيل المثال، في أعمال الصيانة لأحد هوائيات محطة إرسال موجات متوسطة مزودة بهوائيين يبثان على ترددين مختلفين، يمكن استخدام الهوائي الآخر لبث القناتين. أما إذا تعذر بناء هوائي ثانٍ لجهاز الإرسال الثاني بسبب ضيق المساحة، فيُستخدم جهاز الإرسال والاستقبال المزدوج بشكل دائم.

لا تُستخدم عادةً أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوجة في محطات البث الإذاعي ذات الموجات الطويلة، لأن هذه المحطات تبث عادةً على تردد واحد فقط. وقد يكون تركيب هذه الأجهزة في محطات البث الإذاعي ذات الموجات الطويلة صعباً، نظراً  لارتفاع نسبة عرض النطاق الترددي (9 كيلوهرتز) إلى تردد الإرسال.

لا تُستخدم مُوَزِّعات الإرسال والاستقبال في أجهزة إرسال الترددات المنخفضة جدًا. في هذا النطاق الترددي، يُعدّ تصنيعها صعبًا للغاية نظرًا للجهود العالية جدًا التي تحدث في ملفات التحميل المُضَبَّطة الضخمة المستخدمة في تغذية الهوائي.

تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوجة أيضًا في تطبيقات غير البث مثل راديو الهواة .

تُستخدم مُوَزِّعات الإشارة أيضًا في المنازل لتمكين هوائي استقبال البث الفضائي المباشر وهوائي التلفزيون الأرضي (قنوات البث المحلية) من مشاركة كابل محوري واحد . يشغل هوائي الاستقبال الترددات العالية (عادةً من 950 إلى 1450 ميجاهرتز)، بينما يستخدم هوائي التلفزيون ترددات قنوات التلفزيون المنخفضة (عادةً من 50 إلى 870 ميجاهرتز). بالإضافة إلى ذلك، يحصل القمر الصناعي على نطاق تردد منخفض من التيار المستمر لتشغيل مُحَوِّل الترددات في طبق الاستقبال واختيار استقطاب هوائي الاستقبال (مثل إشارة الجهد أو DiSEqC ). يُعد مُوَزِّع الإشارة مفيدًا في المنازل الموصولة بكابل واحد، لأنه يُغني عن تركيب كابل ثانٍ. لكي يعمل مُوَزِّع الإشارة، يجب أن يكون الكابل الموجود قادرًا على نقل ترددات القمر الصناعي بأقل قدر من الفقد. قد تستخدم تركيبات التلفزيون القديمة كابل RG-59 ذو العازل الصلب ، وقد لا يكون هذا الكابل مناسبًا. ^{[ 2 ]} يُستخدم كابل RG-6 عادةً لخطوط تغذية الأقمار الصناعية.  

في هذا التطبيق، يوجد مُوَزِّع إشارة على السطح يربط بين إشارة طبق استقبال الأقمار الصناعية وهوائي التلفزيون في كابل محوري واحد. يمتد هذا الكابل من السطح إلى داخل المنزل. عند نقطة مناسبة، يقوم مُوَزِّع إشارة ثانٍ بفصل الإشارتين؛ حيث تذهب إحداهما إلى جهاز التلفزيون والأخرى إلى جهاز استقبال البث الفضائي الرقمي ( IRD) . عادةً ما تحتوي هذه الأجهزة على مدخل هوائي ومُوَزِّع إشارة، بحيث يتم توزيع إشارة الهوائي مع إشارة القمر الصناعي.

تواجه التركيبات الحديثة عدة مشكلات. فغالباً ما توجد أطباق استقبال فضائية متعددة تحتاج إلى تغذية عدة أجهزة استقبال، أو حتى أجهزة استقبال متعددة القنوات. انظر، على سبيل المثال، توزيع الكابلات الفردية .

كما تم استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال المزدوجة لدمج إشارات التلفزيون UHF والتلفزيون VHF وإشارات FM على سلك واحد، والذي يمكن بعد ذلك تقسيمه مرة أخرى إلى أجزائه المكونة حسب الحاجة.

• مقسمات الطاقة والموصلات الاتجاهية
• تيشيرت مائل