El amplificador de radiofrecuencia es básicamente el sistema de retroalimentación positiva en nuestro sistema de radiofrecuencia, que generalmente se encuentra en el enlace de transmisión. Debido a la consideración de la atenuación del enlace de la transmisión inalámbrica, el transmisor necesita irradiar suficiente potencia para obtener una distancia de comunicación relativamente larga. Por lo tanto, el amplificador de radiofrecuencia es el principal responsable de amplificar la potencia a un nivel lo suficientemente grande y luego alimentarla a la antena para que salga la radiación. Es el dispositivo central del sistema de comunicación.
Entonces, para un dispositivo tan importante, ¿cuáles son los principales tipos de amplificadores de RF?
1) Clasificación de la banda de frecuencia de trabajo
Clasificado por banda de frecuencia de trabajo, puede dividirse en amplificador de potencia de radiofrecuencia de banda estrecha y amplificador de potencia de radiofrecuencia de banda ancha. Los amplificadores de potencia de RF de banda estrecha generalmente utilizan una red de frecuencia selectiva como circuito de carga, como un circuito resonante LC. Los amplificadores de potencia de RF de banda ancha no utilizan una red de frecuencia selectiva como bucle de carga, sino que utilizan una línea de transmisión con una respuesta de frecuencia amplia como carga.
2) Clasificación según la naturaleza de la red de emparejamiento
Según la naturaleza de la red de adaptación, los amplificadores de potencia se pueden dividir en amplificadores de potencia no resonantes y amplificadores de potencia resonantes. La red de adaptación de un amplificador de potencia no resonante es un sistema no resonante, como un transformador de alta frecuencia, un transformador de línea de transmisión y otros sistemas no resonantes, y sus propiedades de carga son puramente resistivas. La red de adaptación del amplificador de potencia resonante es un sistema resonante y sus propiedades de carga muestran propiedades reactivas.
3) Clasificado por ángulo de conducción actual
Según el ángulo de conducción actual, los amplificadores de potencia de RF se pueden clasificar en Clase A, Clase AB, Clase B, Clase C, Clase D, Clase E, etc. En la clasificación de amplificadores, a menudo hablamos de amplificadores de clase A a E dividido por el ángulo de conducción. La potencia de salida y la eficiencia del estado de trabajo de Clase C son las más altas entre estos estados de trabajo, y la mayoría de los amplificadores utilizados para radiofrecuencia funcionan en C (C).
La clasificación de los amplificadores ya es tan complicada, se puede ver que los principales indicadores de rendimiento ciertamente no son simples, de hecho es lo mismo.
Los principales indicadores del amplificador son los siguientes:
1. Rango de frecuencia de funcionamiento
En términos generales, se refiere al rango de frecuencia de funcionamiento lineal del amplificador. Si la frecuencia comienza desde CC, el amplificador se considera un amplificador de CC.
2. Ganancia
La ganancia de trabajo es el indicador principal para medir la capacidad de amplificación del amplificador. La definición de ganancia es la relación entre la potencia entregada a la carga desde el puerto de salida del amplificador y la potencia realmente entregada al puerto de entrada del amplificador desde la fuente de señal.
La uniformidad de la ganancia se refiere al rango de ganancia del amplificador en toda la banda de frecuencia operativa a una cierta temperatura, y también es un indicador principal del amplificador.
3. Potencia de salida y punto de compresión de 1dB (P1dB)
Consulte la figura anterior, cuando la potencia de entrada excede un cierto valor, la ganancia del transistor comienza a disminuir y el resultado final es que la potencia de salida alcanza la saturación. Cuando la ganancia del amplificador se desvía de una constante o es 1dB menor que otras pequeñas ganancias de señal, este punto es el famoso punto de compresión de 1dB (P1dB). En términos generales, la capacidad de potencia de un amplificador se expresa mediante el punto de compresión de 1 dB.
4. Eficiencia
Dado que el amplificador de potencia es un componente de potencia, necesita consumir corriente de la fuente de alimentación. Por lo tanto, la eficiencia del amplificador de potencia es extremadamente importante para la eficiencia de todo el sistema. La eficiencia energética es la relación entre la potencia de salida de RF del amplificador de potencia y la potencia de CC suministrada al transistor. ηp = potencia de salida de RF / potencia de entrada de CC
5. Distorsión de intermodulación (IMD)
La distorsión de intermodulación se refiere al componente mixto producido por dos o más señales de entrada con diferentes frecuencias que pasan a través de un amplificador de potencia. Esto se debe a la naturaleza no lineal del amplificador de potencia. Entre ellos, debido a que el producto de intermodulación de tercer orden está muy cerca de la señal de onda fundamental y tiene el mayor impacto, la consideración más importante entre los productos de intermodulación es la intermodulación de tercer orden. Cuanto menor sea el producto de intermodulación de tercer orden, mejor.
6. Punto de corte de intermodulación de tercer orden (IP3)
La intersección de la línea de extensión de potencia de salida de la señal fundamental y la línea de extensión de intermodulación de tercer orden en la Figura 2 se denomina punto de corte de intermodulación de tercer orden, que está representado por el símbolo IP3. IP3 también es un indicador importante de la no linealidad del amplificador de potencia. Cuando la potencia de salida es constante, cuanto mayor sea la potencia de salida en el punto de intersección de tercer orden, mejor será la linealidad del amplificador de potencia.
7. Rango dinámico
El rango dinámico de un amplificador de potencia generalmente se refiere a la diferencia entre la señal detectable más pequeña y la potencia de entrada máxima en el área de trabajo lineal. Naturalmente, este valor debe ser lo más grande posible.
8. Distorsión armónica
Cuando la señal de entrada aumenta a un cierto nivel, el amplificador de potencia generará una serie de armónicos debido al trabajo en la región no lineal. Para sistemas amplificadores de alta potencia, generalmente es necesario utilizar filtros para reducir los armónicos por debajo de 60dBc.
9. Relación de onda estacionaria de entrada / salida
Este también es un indicador muy importante, que indica el grado de coincidencia entre el amplificador de potencia y todo el sistema. El deterioro de la relación entrada / salida dará como resultado la fluctuación de la ganancia del sistema y el deterioro del retardo de grupo. Sin embargo, es más difícil diseñar un amplificador de potencia con una alta relación de ondas estacionarias. En los sistemas generales, es necesario exigir que la relación de onda estacionaria de entrada del amplificador de potencia sea inferior a 2: 1.
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