Sự ổn định của bộ lọc hai kênh (chẳng hạn như bộ lọc băng tần kép, bộ lọc vi sai, v.v.) trong ứng dụng thực tế có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như nhiễu môi trường, thay đổi đặc điểm thành phần, lỗi thiết kế, v.v., dẫn đến giảm hiệu suất lọc (chẳng hạn như bù đắp băng tần, mất chèn tăng, cách ly giảm, v.v.). Dưới đây là một số ví dụ cụ thể về sự ổn định bị ảnh hưởng trong các ứng dụng thực tế:
I. Bộ lọc kênh đôi trong hệ thống truyền thông
Bộ lọc băng tần kép cho các trạm gốc RF (chẳng hạn như các kịch bản cùng tồn tại 4G/5G)
Bộ lọc kênh đôi trong trạm cơ sở được sử dụng để tách các tín hiệu băng tần khác nhau (như 3,5 GHz và 2,6 GHz của Sub-6GHz), nếu hoạt động lâu dài trong môi trường nhiệt độ cao (dao động nhiệt độ phòng máy trạm cơ sở hoặc phơi nắng ngoài trời), sẽ gây ra vật liệu kim loại trong khoang cộng hưởng bên trong bộ lọc mở rộng và co lại, hoặc hằng số điện môi của chất nền trung bình (như gốm sứ, PCB) thay đổi theo nhiệt độ, gây ra sự dịch chuyển tần số trung tâm.
Ví dụ: hằng số điện môi của môi trường gốm ở nhiệt độ cao giảm, có thể làm cho đường cong lọc của hai băng tần dịch chuyển sang tần số cao, tần số ban đầu bị cô lập xuất hiện nhiễu xuyên âm tín hiệu, ảnh hưởng đến chất lượng thông tin liên lạc.
Bộ lọc phân cực kép SATCOM
Bộ lọc kênh đôi trong tải trọng vệ tinh cần xử lý đồng thời tín hiệu phân cực ngang/dọc, nếu bị ảnh hưởng bởi bức xạ không gian (chẳng hạn như hạt năng lượng cao), lớp mạ kim loại bên trong bộ lọc (chẳng hạn như lớp mạ bạc) bị oxy hóa hoặc ăn mòn, sẽ dẫn đến mất chèn tăng lên, và sự khác biệt mất mát giữa hai kênh phân cực trở nên lớn hơn, phá hủy sự cô lập phân cực, gây ra lỗi giải điều chế tín hiệu.
II. Bộ lọc kênh đôi trong hệ thống radar
Bộ lọc hai kênh thu phát cho radar Doppler xung
Bộ lọc hai kênh trong radar được sử dụng để tách tín hiệu phát (công suất cao tần số cao) và tín hiệu nhận (tiếng vang yếu), nếu chịu tác động của tín hiệu công suất cao trong thời gian dài, sẽ dẫn đến bão hòa lõi từ cuộn dây cảm ứng trong mạch lọc, sự cố phương tiện điện dung, hoặc làm tăng hiệu ứng da của dây PCB, làm mất cân bằng trở kháng của cả hai kênh.
Ví dụ: tín hiệu công suất cao của kênh phát bị rò rỉ vào kênh thu, dẫn đến cơ sở tiếng ồn ở đầu thu tăng lên, độ nhạy phát hiện của radar đối với các mục tiêu ở khoảng cách xa bị giảm và sự ổn định bị phá vỡ.
Bộ lọc băng tần kép (như 77GHz/24GHz) cho radar sóng milimet trên xe
Bộ lọc hai kênh được sử dụng trong radar gắn trên xe để phân biệt các dải tần số khác nhau (phát hiện đường dài 77GHz với vùng mù ngắn 24GHz). Nếu bị ảnh hưởng bởi rung động của động cơ ô tô hoặc va chạm mặt đường, điểm hàn lỏng lẻo bên trong bộ lọc (chẳng hạn như hàn giả phần tử vá) sẽ dẫn đến tần số cộng hưởng không ổn định của cả hai kênh, sự chồng chéo của các dải tần, gây ra tính toán sai lầm của radar (chẳng hạn như xác định chướng ngại vật tĩnh là mục tiêu động).
III. Bộ lọc kênh đôi trong hệ thống điện
Bộ lọc kênh kép ức chế hài hòa cho lưới điện áp cao
Bộ lọc kênh kép được sử dụng để ức chế 3, 5 sóng hài trong lưới điện, nếu điện áp lưới dao động (chẳng hạn như quá áp tức thời do sét đánh) hoặc đột biến tải (chẳng hạn như khởi động và dừng động cơ), sẽ làm cho tụ điện trong bộ lọc, các thành phần cảm ứng chịu được điện áp/dòng điện dư thừa, dẫn đến trôi dạt các thông số thành phần (chẳng hạn như giảm công suất điện dung, thay đổi độ dẫn điện cảm).
Ví dụ: điện dung lọc của kênh hài 3 lần sau khi lão hóa công suất giảm, tần số lọc bị lệch sang tần số cao, không thể ức chế hiệu quả sóng hài 3 lần, dẫn đến biến dạng dạng sóng lưới tăng lên, ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị chính xác.
Bộ lọc kênh đôi cho biến tần lưới năng lượng mới
Bộ lọc kênh đôi được sử dụng trong biến tần để tách sóng gốc (50Hz/60Hz) với tiếng ồn chuyển mạch tần số cao, nếu biến tần hoạt động hết công suất trong một thời gian dài, tản nhiệt của mạch lọc không đủ, dẫn đến nhiệt độ phần tử điện trở tăng (điện trở hệ số nhiệt độ dương), hoặc tiêu thụ vật liệu lõi từ (như ferrite) tăng theo nhiệt độ, làm cho đặc tính suy giảm của hai kênh mất cân bằng, tiếng ồn tần số cao rò rỉ vào lưới điện, gây nhiễu các thiết bị truyền thông lân cận.
IV. Bộ lọc kênh đôi trong thiết bị đo
Bộ lọc chọn trước băng tần kép cho máy phân tích phổ
Bộ lọc hai kênh trong phổ kế được sử dụng để ức chế tín hiệu đi lạc (chẳng hạn như bao phủ dưới 1GHz với băng tần 1-18GHz), nếu cấu trúc điều chỉnh cơ học (chẳng hạn như vít điều chỉnh của bộ lọc khoang) bị mòn sau khi sử dụng lâu dài, dẫn đến độ chính xác điều chỉnh giảm, sự chồng chéo hoặc lõm của dải chuyển tiếp của hai băng tần, không thể lọc tín hiệu đi lạc một cách hiệu quả, làm cho tỷ lệ tín hiệu nhiễu của kết quả đo giảm.