Những điểm chính cần nắm

• Thiết bị RF ba cổng sử dụng hai đường tín hiệu trong đường truyền hoặc ăng-ten được gọi là Diplexer.

• Thiết bị ba cổng có chức năng tách tín hiệu phát và tín hiệu thu từ ăng-ten thành các đường tín hiệu hoặc kênh riêng biệt được gọi là Duplexer.

• Chức năng của Diplexer và Duplexer không thể thay thế cho nhau. Diplexer tách tín hiệu dựa trên tần số, trong khi Duplexer tách đường truyền tín hiệu phát và thu dựa trên hướng truyền của tín hiệu.

Các kỹ sư sử dụng những linh kiện RF như Diplexer và Duplexer trong các hệ thống máy phát, máy thu, máy thu phát, radar và các ứng dụng cảm biến. Hai linh kiện này có hình dạng khá giống nhau trên sơ đồ, nhưng chúng thực hiện những chức năng hoàn toàn khác biệt. Diplexer và Duplexer đảm nhiệm các chức năng khác nhau, mặc dù chúng thường được sử dụng cùng nhau trong các mạch RF. Diplexer tách tín hiệu dựa trên tần số, trong khi Duplexer tách đường truyền tín hiệu phát và thu dựa trên hướng truyền của tín hiệu. Duplexer được sử dụng để tách các tín hiệu có cùng tần số.

Diplexer và Duplexer: Điểm khác biệt là gì?

Diplexer

Chức năng

Diplexer là một thiết bị RF ba cổng cho phép sử dụng hai đường tín hiệu trong cùng một đường truyền hoặc ăng-ten. Các đường tín hiệu này đôi khi được gọi là các kênh. Thiết bị cho phép truyền hoặc thu hai tín hiệu khác nhau thông qua cùng một ăng-ten. Diplexer sử dụng phương pháp phân chia theo tần số thông qua các bộ lọc để tách các đường tín hiệu khác nhau. Các bộ lọc có thể là bộ lọc thông cao, bộ lọc thông thấp hoặc bộ lọc thông dải. Để đạt được kết quả tốt nhất, mức suy hao và chất lượng của các bộ lọc phải được lựa chọn dựa trên độ gần nhau giữa các tín hiệu, mức công suất tín hiệu và các đặc tính phi tuyến.

Như sơ đồ mạch điện ở trên cho thấy, Diplexer cho phép các mạch điện hoặc thiết bị khác nhau chia sẻ một kênh truyền thông chung. Hai bộ lọc bên trong xử lý các tần số khác nhau được định tuyến qua một ăng-ten duy nhất. Tín hiệu có tần số A đi qua bộ lọc A, trong khi tín hiệu có tần số B đi theo đường truyền gồm bộ lọc B để đến cùng một ăng-ten. Cần có sự chênh lệch đáng kể giữa các tần số để bộ lọc có thể dễ dàng phân biệt chúng.

Để linh kiện này có thể phân tách tín hiệu một cách chính xác, các tần số cần cách nhau đủ xa để các bộ lọc có thể dễ dàng phân biệt chúng. Hiệu suất hoạt động được cải thiện khi hai dải tần số cách xa nhau. Ngược lại, khi các tín hiệu có tần số gần nhau hơn, bộ lọc phải hoạt động vất vả hơn và hiệu suất sẽ suy giảm.

Ứng dụng

Diplexer được ứng dụng trong các hệ thống viễn thông, nơi cùng một ăng-ten được sử dụng để truyền các tín hiệu có tần số khác nhau. Diplexer cũng được sử dụng trong các trạm gốc di động, nơi cùng một ăng-ten được dùng để truyền tín hiệu CDMA, GSM và LTE.

Diplexer hiếm khi được sử dụng trong các hệ thống radar. Một ví dụ về ứng dụng của linh kiện này là radar đa chức năng băng rộng, trong đó Diplexer được sử dụng để phân tách các tín hiệu thu được thành nhiều kênh thu khác nhau dựa trên tần số.

Duplexer

Chức năng

Duplexer là một thiết bị ba cổng có chức năng tách tín hiệu phát và tín hiệu thu từ ăng-ten thành các đường tín hiệu hoặc kênh riêng biệt. Thiết bị phân tách các đường tín hiệu dựa trên hướng truyền của tín hiệu. Duplexer là một thiết bị RF cho phép ăng-ten tham gia vào quá trình truyền thông hai chiều. Duplexer giúp ăng-ten truyền thông hai chiều có thể phát và thu tín hiệu ở cùng một tần số.

Hình minh họa phía trên cho thấy một Duplexer phân tách tín hiệu nhận được từ ăng-ten thành hai đường truyền khác nhau. Các kỹ sư sử dụng bộ tuần hoàn từ (Magnetic Circulator) hoặc các hệ thống chuyển mạch trong các mạch sử dụng Duplexer để cách ly tín hiệu phát khỏi tín hiệu thu.

Hai thông số ảnh hưởng đến hoạt động của Duplexer bao gồm:

1. Khả năng cách ly giữa kênh thu và kênh phát.

1. Băng thông hoạt động.

Ứng dụng

Các hệ thống radar cần cách ly tín hiệu công suất cao từ máy phát khỏi mạch thu. Tuy nhiên, cả hai tín hiệu đều cần được truyền và nhận thông qua một ăng-ten duy nhất. Trong những hệ thống radar như vậy, Duplexer được lắp đặt để cách ly tín hiệu phát và tín hiệu thu ở mức phù hợp. Duplexer được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng viễn thông. Trong các hệ thống 5G, chúng được sử dụng để truyền và nhận tín hiệu ở cùng một tần số, qua đó nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần.

Diplexer và Duplexer: Bảng tổng hợp

Việc xác định đúng linh kiện mà mạch điện cần sử dụng trước khi bắt đầu thiết kế giúp tiết kiệm thời gian, giảm nguy cơ phải thiết kế lại và đảm bảo các đường truyền tín hiệu hoạt động ổn định.

Câu hỏi thường gặp

1. Diplexer có thể thay thế Duplexer không?

- Không. Diplexer phân tách tín hiệu dựa trên tần số, trong khi Duplexer phân tách tín hiệu dựa trên hướng truyền. Hai linh kiện này không thể thay thế cho nhau.

2. Diplexer được sử dụng để làm gì?

- Các kỹ sư sử dụng Diplexer để cho phép một ăng-ten xử lý đồng thời hai tín hiệu có tần số khác nhau, chẳng hạn như trong các trạm gốc di động truyền đồng thời tín hiệu GSM, CDMA và LTE.

3. Sự khác biệt giữa Diplexer và Duplexer là gì?

- Cả hai đều là thiết bị RF ba cổng sử dụng một ăng-ten duy nhất, nhưng chúng giải quyết những vấn đề khác nhau. Diplexer phân tách tín hiệu dựa trên tần số, cho phép một ăng-ten xử lý đồng thời hai tín hiệu có tần số khác nhau. Duplexer phân tách tín hiệu dựa trên hướng truyền, cho phép một ăng-ten đồng thời phát và thu tín hiệu ở cùng một tần số. Hai linh kiện này không thể hoán đổi cho nhau vì chức năng của chúng về cơ bản là khác biệt.