1. Giới thiệu: Vì sao Return Loss quan trọng?

Trong lĩnh vực RF – viễn thông – đo lường cao tần, Return Loss (RL) là một trong những tham số quan trọng nhất.
Bất kỳ hệ thống nào sử dụng:

• RF cable

• Antenna

• Filter

• Amplifier

• PCB RF

• Connector SMA/N-type/2.92mm

• Module WiFi/5G

• Cáp MHF

…đều phải đo Return Loss trước khi đưa vào sản xuất hoặc kiểm tra chất lượng.

Return Loss càng tốt → hệ thống càng tối ưu → tín hiệu ít bị phản xạ → thiết bị hoạt động ổn định.

Đặc biệt ở dải tần số 6 – 20 GHz, sai số đo RL có thể gây:

• Lệch tần

• Độ lợi không đạt

• Mismatch gây nóng chip

• VSWR xấu

• Cáp hoặc connector bị fail

Vì vậy, nếu bạn làm việc với VNA, thiết bị RF, hoặc test cable, bạn bắt buộc phải hiểu RL.

2. Return Loss là gì? (giải thích đơn giản nhất + giải thích kỹ thuật)

✔ Giải thích dễ hiểu

Return Loss là độ suy giảm của tín hiệu phản xạ.
Nếu bạn gửi tín hiệu từ cổng VNA → DUT (cable, antenna…)
→ Một phần tín hiệu bị phản xạ ngược lại nếu không khớp trở kháng.

Return Loss đo xem tín hiệu quay về bao nhiêu.

• RL lớn → tín hiệu phản xạ ít → tốt

• RL nhỏ → tín hiệu phản xạ nhiều → xấu

✔ Giải thích kỹ thuật (cho kỹ sư)

Return Loss được định nghĩa:

$$RL = -20 \log \left|\Gamma\right|$$

Trong đó:

$$\Gamma = \frac{Z_L - Z_0}{Z_L + Z_0}$$

• Z₀ = trở kháng chuẩn (50 Ω hoặc 75 Ω)

• ZL = trở kháng tải hoặc DUT

Nếu |Γ| → 0 ⇒ RL → ∞ (lý tưởng).

✔ Đơn vị: dB

3. Mối quan hệ giữa Return Loss – Reflection Coefficient – VSWR

Đây là 3 tham số gắn liền với nhau.

Công thức quy đổi

$$VSWR = \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|}$$ $$RL = -20 \log |\Gamma|$$

Ví dụ:

• RL = 20 dB → VSWR ≈ 1.22

• RL = 10 dB → VSWR ≈ 1.9

• RL = 30 dB → VSWR ≈ 1.07 (rất đẹp)

4. Mức Return Loss tiêu chuẩn trong ngành RF

Chuẩn chất lượng chung:

Lưu ý:

• Cable cao tần 18–20GHz khó đạt RL > 20 dB

• Connector 2.92mm dễ đạt RL cao hơn SMA

5. Thiết bị cần thiết để đo Return Loss

1. VNA (Vector Network Analyzer)

   • Keysight

   • Rohde & Schwarz

   • Siglent

   • Copper Mountain

   • ThinkRF

2. Bộ calibration 50Ω chuẩn (Open – Short – Load – Through)

3. Cáp test chất lượng cao (high-end coaxial cable)

4. Adapter chuẩn (SMA / N / 2.92mm)

5. DUT: Cable, antenna, filter, MHF…

Lưu ý:

• Không dùng cable giá rẻ để đo RL cao tần (sai số lớn).

• Adapter bẩn → RL sai ngay 3–10 dB.

6. Các bước đo Return Loss trên VNA (chuẩn nhất)

STEP 1 – Khởi động VNA & chọn chế độ đo S11

Chọn:

• S-parameter: S11

• Sweep: 1 GHz → 20 GHz (tùy DUT)

• Scale: 5 hoặc 10 dB/div

STEP 2 – Hiệu chuẩn (Calibration)

Đây là phần quan trọng nhất.

Dùng bộ Cal-kit:

• Open

• Short

• Load (50Ω)

• Through (nếu đo 2-port)

Lỗi 80% bài đo Return Loss đến từ calibration sai.

Tips chuẩn nhất:

• Nên cal tại điểm kết nối gần DUT nhất

• Tránh chạm tay vào đầu connector

• Lau bằng cồn isopropyl nếu cần

• Không xoay quá lực → hỏng ren SMA

STEP 3 – Kết nối DUT & đo S11

Ví dụ:

• Nếu đo cable → đo tại 1 đầu

• Nếu đo antenna → gắn trực tiếp

• Nếu đo filter → xem RL tại cổng input

Quan sát biểu đồ dB (âm).

STEP 4 – Đọc kết quả Return Loss

Ví dụ kết quả:

Điều này thể hiện:

• Cable tốt ở dải thấp

• Giảm chất lượng ở dải cao (quy luật vật lý)

7. Các nguyên nhân làm Return Loss xấu (giảm dB)

1. Connector bẩn hoặc mòn

→ Dễ xảy ra nhất
→ Giảm 2–10 dB ngay lập tức

2. Cable mismatch – đặc biệt ở 6–20 GHz

Gặp ở:

• Cable rẻ

• Cable MHF

• Cable uốn quá cong

3. Soldering lỗi (MHF hoặc U.FL)

• GND không ăn

• Pin feed lệch
  → Lệch tần + RL xấu

4. Vật liệu cable không đồng nhất

5. Không kích hoạt calibration đúng

6. Connector SMA fake / kém chất lượng

7. Sweep frequency quá rộng – nhiễu harmonics

8. Cách cải thiện Return Loss

✔ Dùng connector SMA/N-type/2.92mm chất lượng cao
✔ Dùng cable test nội trở 50Ω chuẩn
✔ Giảm bán kính uốn (không bẻ nhỏ hơn Rmin)
✔ Làm sạch connector
✔ Dùng cờ-lê torque SMA đúng lực (0.8 Nm)
✔ Cal đúng ngay đầu connector DUT
✔ Hạn chế adapter chồng chéo

9. Ví dụ mô phỏng thực tế: So sánh 2 loại cable 6 GHz

Cable A – chất lượng cao

Cable B – cáp rẻ

Khác biệt về giá chỉ 20–30%, nhưng khác biệt chất lượng gấp… 3 lần.
→ Khách hàng industrial luôn chọn cable A.

10. Khi nào cần RL cao?

11. Kết luận – Return Loss là chỉ số sống còn trong RF

• RL cho biết độ phản xạ → ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng hệ thống

• RL càng cao → càng tốt

• Đo RL chuẩn cần: VNA tốt + cal đúng + cable tốt

• Các lỗi nhỏ như adapter bẩn cũng có thể phá hỏng phép đo

• Trong các thiết bị cao tần 6–20 GHz: RL quyết định mismatch – suy hao – lệch tần – chất lượng truyền dẫn

CTA cuối bài (tối ưu chuyển đổi)

Nếu bạn cần tư vấn chọn thiết bị đo Return Loss 6–20 GHz, RF cable chất lượng cao hoặc VNA phù hợp cho phòng lab, hãy liên hệ HMA Việt Nam qua Zalo để được báo giá ngay.