Nguyên lý hoạt động nhìn từ thực tế sử dụng
Bộ truyền tín hiệu có ba cổng. Trong phòng lab, kỹ sư thường cắm tín hiệu từ máy phát vào cổng 1, tín hiệu đi ra anten ở cổng 2, còn cổng 3 nối sang bộ thu hoặc tải giả. Quan trọng là tín hiệu công suất lớn không thể quay ngược lại vào máy phát, và tín hiệu phản xạ từ anten cũng không thể phá hỏng bộ phát.
Trên thực tế, nhiều phòng lab nhỏ từng thử nghiệm không dùng circulator mà chỉ dùng splitter. Kết quả là khi anten mismatch, công suất phản xạ quay ngược làm cháy LNA hoặc gây sai số phép đo. Chính những sự cố như vậy khiến circulator trở thành phần không thể thiếu trong quy trình kiểm thử.
Ứng dụng trong viễn thông di động
Ở một trạm gốc BTS, nhà mạng phải tối ưu chi phí lắp đặt. Nếu lắp riêng hai anten cho phát và thu, mỗi vị trí cột sẽ tốn gấp đôi không gian, dây cáp và công tác bảo dưỡng. Circulator cho phép phát và thu trên cùng một anten mà vẫn duy trì cách ly cần thiết. Người sử dụng dịch vụ có thể không nhìn thấy trực tiếp, nhưng nhờ circulator, trạm gốc nhỏ gọn hơn, tín hiệu ổn định hơn và nhà mạng tiết kiệm chi phí, từ đó giá dịch vụ cho khách hàng không bị đội lên.
Một kỹ sư từng chia sẻ rằng, chỉ cần cách ly giữa cổng phát và thu giảm xuống dưới 20 dB, chất lượng thoại sẽ bị ảnh hưởng ngay, người dùng sẽ cảm nhận thấy hiện tượng mất sóng hoặc tín hiệu chập chờn. Điều này cho thấy bộ truyền tín hiệu có tác động trực tiếp đến trải nghiệm của hàng triệu thuê bao.
Ứng dụng trong radar quân sự và hàng không
Radar phát ra tín hiệu công suất rất lớn để quét mục tiêu. Vấn đề là sau khi phát, hệ thống phải chuyển ngay sang chế độ thu để bắt sóng phản hồi cực yếu. Nếu không có circulator, công suất phản xạ quay ngược sẽ phá hỏng bộ khuếch đại thu chỉ trong vài micro giây.
Trong thực tế, các nhà thầu quốc phòng khi thử nghiệm radar luôn dùng circulator như một tầng bảo vệ bắt buộc. Không có bộ truyền tín hiệu, việc sửa chữa LNA hay thay module thu phát có thể tiêu tốn hàng trăm nghìn đô, chưa kể làm chậm cả tiến độ dự án.
Tham khảo các sản phẩm Bộ truyền tín hiệu tại EMIN
Ứng dụng trong y tế và công nghiệp
Trong máy MRI, thiết bị này được dùng để tách tín hiệu phát và thu trên cùng một cuộn dây. Nếu không có circulator, hình ảnh chụp có thể bị nhiễu, dẫn đến chẩn đoán sai. Với bệnh viện, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác trong điều trị.
Trong công nghiệp và IoT, circulator cho phép nhiều thiết bị chia sẻ một anten duy nhất. Một doanh nghiệp triển khai nhà máy thông minh nếu không dùng nó sẽ phải nhân đôi số anten và dây dẫn, vừa tốn chi phí vừa chiếm diện tích lắp đặt. Với hàng nghìn thiết bị IoT, sự khác biệt này là rất lớn về tổng chi phí đầu tư.
Lưu ý khi lựa chọn từ kinh nghiệm triển khai
Khi đầu tư cho thiết bị, các kỹ sư thường không chỉ nhìn vào catalogue mà còn phải tính đến điều kiện thực tế:
Nếu dùng trong phòng lab, họ ưu tiên suy hao chèn thấp để kết quả đo không sai lệch.
Với trạm BTS, họ quan tâm nhiều đến dải tần và độ ổn định theo thời gian.
Với radar hoặc hệ thống công suất cao, chỉ số công suất chịu đựng là yếu tố sống còn.
Có thể nói bộ truyền tín hiệu là giải pháp giúp hệ thống RF vận hành ổn định, giảm chi phí, bảo vệ thiết bị và trực tiếp cải thiện trải nghiệm của người sử dụng. Khi bàn về hiệu năng của mạng di động, độ chính xác của radar hay chất lượng hình ảnh MRI, circulator là một mắt xích thầm lặng nhưng bắt buộc phải có.
