Vysokofrekvenční zesilovač je v zásadě systém pozitivní zpětné vazby v našem vysokofrekvenčním systému, který je obecně umístěn na přenosovém spoji. Kvůli zvážení útlumu spojení bezdrátového přenosu musí vysílač vyzařovat dostatek energie pro získání relativně dlouhé komunikační vzdálenosti. Z tohoto důvodu je vysokofrekvenční zesilovač hlavně zodpovědný za zesílení energie na dostatečně velkou úroveň a její následné napájení anténou pro vyzařování. Jedná se o základní zařízení v komunikačním systému.
Jaké jsou tedy pro takové důležité zařízení hlavní typy RF zesilovačů?
1) Klasifikace z pracovního kmitočtového pásma
Klasifikován podle pracovního frekvenčního pásma, lze jej rozdělit na úzkopásmový vysokofrekvenční výkonový zesilovač a širokopásmový vysokofrekvenční výkonový zesilovač. Úzkopásmové vysokofrekvenční výkonové zesilovače obecně používají jako zátěžový obvod frekvenčně selektivní síť, jako je rezonanční obvod LC. Širokopásmové vysokofrekvenční výkonové zesilovače nepoužívají jako zátěžovou smyčku frekvenčně selektivní síť, ale jako zátěž používají přenosové vedení se širokou frekvenční odezvou.
2) Klasifikace podle povahy odpovídající sítě
Podle povahy odpovídající sítě lze výkonové zesilovače rozdělit na nerezonální výkonové zesilovače a rezonanční výkonové zesilovače. Odpovídající síť nerezonančního výkonového zesilovače je nerezonanční systém, jako je vysokofrekvenční transformátor, transformátor přenosového vedení a další nerezonanční systémy, a jeho zátěžové vlastnosti jsou čistě odporové. Odpovídající síť rezonančního výkonového zesilovače je rezonanční systém a jeho vlastnosti zátěže vykazují reaktivní vlastnosti.
3) Klasifikováno podle úhlu vedení proudu
Podle aktuálního úhlu vedení lze RF výkonové zesilovače klasifikovat do třídy A, třídy AB, třídy B, třídy C, třídy D, třídy E atd. V klasifikaci zesilovačů často mluvíme o zesilovačích třídy A až E děleno úhlem vedení. Výstupní výkon a účinnost pracovního stavu třídy C jsou nejvyšší z těchto pracovních stavů a většina zesilovačů používaných pro vysokofrekvenční práci v C (C).
Klasifikace zesilovačů je již tak komplikovaná, je vidět, že hlavní ukazatele výkonu rozhodně nejsou jednoduché, ve skutečnosti je to stejné.
Hlavní indikátory zesilovače jsou následující:
1. Rozsah provozní frekvence
Obecně se to týká lineárního rozsahu provozní frekvence zesilovače. Pokud frekvence začíná od DC, považuje se zesilovač za stejnosměrný zesilovač.
2. Zisk
Pracovní zisk je hlavním indikátorem pro měření schopnosti zesilovače zesilovače. Definice zisku je poměr výkonu dodávaného do zátěže z výstupního portu zesilovače k výkonu skutečně dodávaného do vstupního portu zesilovače ze zdroje signálu.
Plochost zisku označuje rozsah zesílení zesilovače v celém provozním frekvenčním pásmu při určité teplotě a je také hlavním indikátorem zesilovače.
3. Výstupní výkon a kompresní bod 1 dB (P1dB)
Viz obrázek výše, když vstupní výkon překročí určitou hodnotu, zisk tranzistoru se začne snižovat a konečným výsledkem je, že výstupní výkon dosáhne saturace. Když se zesílení zesilovače odchyluje od konstanty nebo je o 1 dB nižší než jiné malé zesílení signálu, jedná se o slavný kompresní bod 1 dB (P1dB). Obecně lze říci, že výkonová kapacita zesilovače je vyjádřena kompresním bodem 1 dB.
4. Účinnost
Vzhledem k tomu, že výkonový zesilovač je výkonová součást, musí spotřebovávat proud napájecího zdroje. Účinnost výkonového zesilovače je proto nesmírně důležitá pro účinnost celého systému. Účinnost výkonu je poměr RF výstupního výkonu výkonového zesilovače k stejnosměrnému výkonu dodávanému do tranzistoru. ηp = RF výstupní výkon / DC vstupní výkon
5. Intermodulační zkreslení (IMD)
Intermodulační zkreslení označuje smíšenou složku produkovanou dvěma nebo více vstupními signály s různými frekvencemi procházejícími výkonovým zesilovačem. To je způsobeno nelineární povahou výkonového zesilovače. Mezi nimi, protože intermodulační produkt třetího řádu je velmi blízko signálu základní vlny a má největší dopad, nejdůležitějším faktorem mezi produkty intermodulace je intermodulace třetího řádu. Čím nižší je intermodulační produkt třetího řádu, tím lépe.
6. Mezní bod intermodulace třetího řádu (IP3)
Průsečík prodlužovací linky základního výstupního signálu a prodlužovací linky intermodulace třetího řádu na obrázku 2 se nazývá mezní bod intermodulace intermodulace třetího řádu, který je reprezentován symbolem IP3. IP3 je také důležitým indikátorem nelinearity výkonového zesilovače. Když je výstupní výkon konstantní, čím větší je výstupní výkon v bodě zachycení třetího řádu, tím lepší je linearita výkonového zesilovače.
7. Dynamický rozsah
Dynamický rozsah výkonového zesilovače se obecně týká rozdílu mezi nejmenším detekovatelným signálem a maximálním příkonem v lineární pracovní oblasti. Přirozeně musí být tato hodnota co největší.
8. Harmonické zkreslení
Když se vstupní signál zvýší na určitou úroveň, výkonový zesilovač vygeneruje řadu harmonických v důsledku práce v nelineární oblasti. U vysoce výkonných zesilovacích systémů je obecně nutné použít filtry ke snížení harmonických pod 60 dBm.
9. Poměr stojatých vln vstup / výstup
Toto je také velmi důležitý indikátor, který udává míru shody mezi výkonovým zesilovačem a celým systémem. Zhoršení poměru vstup / výstup bude mít za následek kolísání zisku systému a zhoršení skupinového zpoždění. Je však obtížnější navrhnout výkonový zesilovač s vysokým poměrem stojatých vln. V obecných systémech je nutné požadovat, aby poměr vstupních stojatých vln výkonového zesilovače byl nižší než 2: 1.
Náš další produkt:
