Radijski frekvenčni ojačevalnik je v bistvu sistem pozitivnih povratnih informacij v našem radijskem frekvenčnem sistemu, ki je praviloma nameščen na prenosni povezavi. Zaradi upoštevanja slabljenja povezave brezžičnega prenosa mora oddajnik oddajati dovolj moči, da doseže relativno dolgo komunikacijsko razdaljo. Zato je radijski frekvenčni ojačevalnik v glavnem odgovoren za ojačanje moči na dovolj velik nivo in nato za oddajanje antene na anteno. Je glavna naprava v komunikacijskem sistemu.
Katere so torej za tako pomembno napravo glavne vrste RF ojačevalnikov?
1) Razvrstitev po delovnem frekvenčnem pasu
Razvrščen po delovnem frekvenčnem pasu ga lahko razdelimo na ozkopasovni radijski frekvenčni ojačevalnik in širokopasovni radijski frekvenčni ojačevalnik. Ozkopasovni ojačevalniki RF običajno uporabljajo frekvenčno selektivno omrežje kot obremenitveno vezje, kot je LC resonančno vezje. Širokopasovni RF ojačevalniki moči ne uporabljajo frekvenčno selektivnega omrežja kot obremenitvene zanke, temveč kot obremenitev uporabljajo daljnovod s širokofrekvenčnim odzivom.
2) Razvrstitev po naravi ujemajoče se mreže
Glede na naravo ustreznega omrežja lahko ojačevalnike moči razdelimo na neresonančne ojačevalnike in resonančne ojačevalnike. Ujemajoča se mreža neresonančnega ojačevalnika je neresonančni sistem, kot so visokofrekvenčni transformator, daljnovodni transformator in drugi neresonančni sistemi, njegove obremenitvene lastnosti pa so zgolj uporovne. Ujemajoča se mreža resonančnega ojačevalnika je resonančni sistem in njegove lastnosti obremenitve kažejo reaktivne lastnosti.
3) Razvrščeno po trenutnem prevodnem kotu
Glede na trenutni prevodni kot lahko RF ojačevalnike razvrstimo v razred A, razred AB, razred B, razred C, razred D, razred E itd. Pri razvrščanju ojačevalnikov pogosto govorimo o ojačevalcih razreda od A do E deljeno s prevodnim kotom. Izhodna moč in izkoristek delovnega stanja razreda C sta največja med temi delovnimi stanji in večina ojačevalnikov, ki se uporabljajo za radiofrekvenčno delo v C (C).
Klasifikacija ojačevalnikov je že tako zapletena, da je razvidno, da glavni kazalniki učinkovitosti zagotovo niso preprosti, pravzaprav je enako.
Glavni kazalniki ojačevalnika so naslednji:
1. Delovno frekvenčno območje
Na splošno se nanaša na linearno delovno frekvenčno območje ojačevalnika. Če se frekvenca začne z enosmernim tokom, se šteje, da je ojačevalnik enosmerni ojačevalnik.
2. Pridobivanje
Delovni dobiček je glavni indikator za merjenje ojačevalne zmožnosti ojačevalnika. Opredelitev ojačenja je razmerje med močjo, ki jo oddaja obremenitev iz izhodnih vrat ojačevalnika, in dejansko dobavljeno močjo v vhodna vrata ojačevalnika iz vira signala.
Gain flatness se nanaša na obseg ojačanja ojačevalnika v celotnem delovnem frekvenčnem pasu pri določeni temperaturi in je tudi glavni indikator ojačevalnika.
3. Izhodna moč in stiskalna točka 1 dB (P1dB)
Glejte zgornjo sliko: ko vhodna moč preseže določeno vrednost, se ojačanje tranzistorja začne zmanjševati in končni rezultat je, da izhodna moč doseže nasičenost. Ko ojačanje ojačevalnika odstopa od konstante ali je za 1 dB nižje od ostalih majhnih ojačitev signala, je ta točka znana kompresijska točka 1 dB (P1dB). Na splošno je moč ojačevalnika izražena s stiskalno točko 1 dB.
4. Učinkovitost
Ker je ojačevalnik močnostna komponenta, mora porabiti napajalni tok. Zato je učinkovitost ojačevalnika izjemno pomembna za učinkovitost celotnega sistema. Energijska učinkovitost je razmerje med RF izhodno močjo ojačevalnika in enosmerno močjo, ki se dovaja na tranzistor. ηp = RF izhodna moč / enosmerna vhodna moč
5. Intermodulacijsko popačenje (IMD)
Intermodulacijsko popačenje se nanaša na mešano komponento, ki jo proizvajata dva ali več vhodnih signalov z različnimi frekvencami, ki prehajajo skozi ojačevalnik. To je posledica nelinearne narave ojačevalnika. Ker je intermodulacijski produkt tretjega reda zelo blizu osnovnega valovnega signala in ima največji vpliv, je med intermodulacijskimi produkti najpomembnejši element intermodulacije tretjega reda. Čim nižji je intermodulacijski izdelek tretjega reda, tem bolje.
6. Intermodulacijska mejna vrednost tretjega reda (IP3)
Presečišče podaljška izhodne moči temeljnega signala in intermodulacijskega podaljška tretjega reda na sliki 2 se imenuje intermodulacijska mejna točka tretjega reda, ki je predstavljena s simbolom IP3. IP3 je tudi pomemben pokazatelj nelinearnosti ojačevalnika. Kadar je izhodna moč konstantna, večja je izhodna moč na prestrezni točki tretjega reda, boljša je linearnost ojačevalnika.
7. Dinamični razpon
Dinamični razpon ojačevalnika moči se na splošno nanaša na razliko med najmanjšim zaznavnim signalom in največjo vhodno močjo v linearnem delovnem območju. Seveda mora biti ta vrednost čim večja.
8. Harmonsko popačenje
Ko se vhodni signal poveča na določeno raven, bo ojačevalec zaradi dela v nelinearnem območju ustvaril vrsto harmonikov. Za ojačevalne sisteme z visoko močjo je na splošno treba uporabiti filtre za zmanjšanje harmonike pod 60 dBc.
9. Vhodno / izhodno razmerje stoječih valov
To je tudi zelo pomemben kazalnik, ki kaže stopnjo ujemanja med ojačevalnikom in celotnim sistemom. Poslabšanje razmerja vhod / izhod bo povzročilo nihanje dobička sistema in poslabšanje zakasnitve skupine. Vendar je težje načrtovati ojačevalnik z visokim razmerjem stoječih valov. V splošnih sistemih je treba zahtevati, da je razmerje vhodnega stoječega vala ojačevalnika nižje od 2: 1.
Naš drugi izdelek:
