在收发器设计中，使用单个天线而不是两个单独的天线来发送和接收信号可能是有利的。将多个信号组合到同一通信信道上的过程称为多路复用，它可以通过多种不同的方式（时间、空间、代码、频率等）来完成。频域复用，通常称为双工，需要在天线和 Tx/Rx 信号链之间放置某种形式的高隔离滤波器电路，以仅允许适当频率的信号流入它们各自的链。为便于讨论，假设您的任务是设计一个双工器系统，该系统必须区分在同一天线上运行的两个窄间隔信号，一个发射信号和一个接收信号。想象一下接收到的信号为 -50 dBm（天线增益后），发射信号为+30 dBm。因此，从 Tx 到 Rx 链需要非常高的隔离度（至少 80 dB 才能使两个信号功率相等）。假设您的设计需要 80dB 的隔离度。以下是我认为解决此问题的四种方法：
1、PBR 和带通滤波器
第一个双工器设计使用隔离度非常高的Marki PBR功率组合器/分配器来分离输入信号，然后是带通滤波器只允许 Rx 信号进入 Rx 信号链。PBR 的高隔离度放宽了对带通滤波器的要求，因为滤波器不再需要提供整个 80dB 的抑制，并且可以更容易地实现。该双工器是可表面贴装的，并且由于滤波器要求较宽松，因此可以简单快速地进行原型制作和实施到最终设计中。高隔离的代价是 PBR 还表现出 6dB 的插入损耗并具有最大功率处理规范。插入损耗会降低收发器的范围，如果超出最大功率处理规格，可能会对设备造成永久性损坏。这种配置最适合关注快速原型设计和电路板空间并且有合适的动态范围的应用，
优点：
高度模块化设计，只需更换带通滤波器即可满足新的频率规划
实施成本更低
PBR 是一种高隔离功率分配器，因此 BPF 不需要极高的抑制
BPF 可以通过简单的集总元件带通滤波器设计来实现
体积小且可表面贴装
缺点：
如果功率过高，PA 的输出功率可能会破坏 PBR
PBR 有 6dB 的损耗，因此减少了两个方向的范围
2、集总元件滤波器和阻抗变换网络
在加州大学圣克鲁兹分校的本科生涯中，我参与了一个名为SlugSat的项目，它是一个2U 立方体卫星设计用于将两个有效载荷送入近地轨道：圣克鲁斯粒子物理研究所 (SCIPP) 的科学实验和业余无线电社区使用的 HF 转发器。在我们的系统架构中，我们接收 10m 频段的信号，将其下变频至 10.7MHz IF 以进行功率稳定和信号处理，然后将其上变频至 15m 频段进行传输。我对卫星的贡献之一是设计了用这种方法实现的天线双工器系统。匹配网络用作无功分配器，在 Tx 频率从 PA 到天线匹配，在 Rx 频率从天线到预选带通滤波器匹配。我们使用这种方法是因为它很便宜，我们有现成的零件，而且很容易在一天内制作出多个双工器的原型。
这是一个非常适合在低频 (<1 GHz) 下使用的系统，其中集总元件几乎是理想的。更高的频率将需要更大且更昂贵的腔体滤波器。
优点：
可以非常低的成本
可以使用免费的在线滤波器设计工具来帮助设计整个系统
由于组件的可用性和设计的简单性，快速原型制作成为可能
缺点：
高频下难以实现
低 Q 集总元件不会像其他方法那样急剧衰减不需要的信号
很难实现非常深的缺口并且需要大 PCB
3、环行器和带通滤波器
与之前的双工器系统架构非常相似，该双工器遵循相同的基本结构：首先分离输入信号，然后将高功率 Tx 信号从 Rx 链中滤除。然而，这种设计使用循环器来分离信号。循环器是三端口、非互易、铁磁设备，仅允许信号在其额定频率范围内的指定方向上流动。铁氧体材料仅在其工作频带内将信号流从一个端口循环到相邻端口，从而阻止相反方向的信号流。因此，它们具有高度的频率选择性，并且在较低频率时可能非常庞大。环行器的隔离度通常也很低，约为 25dB，因此要实现我们示例中所需的抑制，需要非常深的陷波滤波器。
优点：
易于实施
常用
能够以低损耗处理非常大的功率
缺点：
不使用附加电路就无法提供高水平的隔离
频率相关设备将需要定制设计以改变频率计划
频带限制为单个八度音程（与 PBR 的多个十度音程相比）
通常很贵，因为它们是手工制作的
定制设计通常需要很长的交货时间
具有陡峭边缘的非常高的抑制滤波器可能难以实现
4、高抑制腔双工器
列表中的最终设计是高抑制腔双工器。高抑制腔双工器是一种多合一双工器系统，可以实现非常高的隔离度，非常常用。这通常是最昂贵的可用选项，但实施起来也非常简单，因为它是一站式解决方案。如果您要双工的频率是常用频率，则可以为您的设计提供一个常用的现成模型。然而，通常需要定制设计，这可能需要较长的交货时间和更高的价格。
优点：
单个组件的简单实现
高隔离
广泛使用
高 Q 因此对不需要的信号具有高抑制能力
缺点：
清单上最昂贵的选择（可能要花费数千美元）
更改频率计划将需要购买不同的双工器
体型大
定制设计要求导致交货时间长
汇总表
最终，给定系统的最佳双工器取决于系统的要求。一些系统可能倾向于更高的损耗以换取更小的尺寸，或者降低系统复杂性以换取更高的价格。下表比较了本文讨论的四种双工器系统的最常见品质因数。
