Projektowaniu wzmacniaczy RF ma bardzo ważne zadanie. Wzmacniają one sygnał wejściowy, aby poprawić szerokość pasma, zasięg i wydajność. Bez nich trudno będzie zarządzać sygnałami RF.
Przedstawimy sześć najważniejszych punktów, które należy rozważyć podczas rozpoczynania projektu RF. Ale zanim to nastąpi, przyjrzymy się typowym zastosowaniom wzmacniaczy RF.
Ruszajmy więc do przodu bez dalszych opóźnień!
Alt - wzmacniacz częstotliwości radiowej
1. Obszary zastosowań wzmacniaczy RF
Jak powiedzieliśmy, wzmacniacze RF mają szeroki zakres zastosowań. Możesz ich używać do mobilnego internetu, komunikacji satelitarnej i wojskowej, bezprzewodowej komunikacji. Zawsze, gdy potrzebujesz powiększyć częstotliwości radiowe, pomyśl o wzmacniaczu RF.
Oto niektóre z najczęstszych zastosowań-.
1.1. Stacje bazowe 4G FDD i TDD
Definicja
4G FDD (Frequency Division Duplex) to jeden, a drugi to TDD (Time Division Duplex). Są to dwa standardy technologii LTE 4G. Z technologii korzystamy codziennie w naszych telefonach komórkowych podczas dostępu do usług online.
Specyfikacja projektu
FDD wykorzystuje sparowane widmo pochodzące z 3G; TDD wykorzystuje niesparowane widmo z TD-SCDMA. Wzmacniacze pracują w wielu trybach i pasmach, co zapewnia większą niezawodność i wzmocnienie.
Metoda FDD wykorzystuje dwie różne nośne częstotliwości radiowe do nadawania i odbioru. Jako metoda full-duplex, obie funkcje mogą występować w tym samym czasie. Dwa pasma zostały rozdzielone częstotliwością offsetową (Guard band). W TDD zarówno nadawanie jak i odbiór odbywają się w tym samym kanale. TDD jest tańsze ze względu na brak diplexera. Dodatkowo w TDD użytkownik może regulować prędkość pobierania i wysyłania danych.
Przypadek projektowy
Jednoczesne wysyłanie i odbieranie sygnałów dla ulepszonych stacji komunikacyjnych. Oczekiwane korzyści obejmują lepszą rozmowę z poprawionym czasem nadawania i oglądania. Wzmacniacze te sprawiają, że technologia 4G jest bardziej wytrzymała z wyjątkową siłą sygnału.
1.2. Stacje bazowe 5G
Alt- wieża stacji bazowej 5G
Definicja
Stacje bazowe dla spektrum 5G w większości przypadków używają ich do łączności mobilnej. 5G to zaawansowana i szybka sieć, która staje się popularna na całym świecie.
Specyfikacja projektu.
Potrzebuje tysięcy wież 5G i rozproszonych systemów antenowych. Wzmacniacze pracują dla technologii 5G, takich jak IoT/LTE-A/5G. Zależą one również od wysokiego poziomu integracji dla utrzymania niskich kosztów.
Widmo pasma 5G składa się z częstotliwości w zakresie od 24 GHz do 95 GHz. Teraz są tu dwa zakresy. Popularny jest zakres sub6 GHz (24GHz-39 GHz) i widmo milimetrowe (30Hz-300Hz). Są one w użyciu do szybkiej transmisji danych, oprócz technologii MIMO.
Przypadek projektowy
Aby ułatwić łączność i komunikację 5G. Wysokie prędkości pobierania danych w 5G mogą tolerować bardzo niskie opóźnienia. Wzmacniacze poprawiają przepustowość i zapewniają wysoką wydajność energetyczną.
1.3. Repeatery bezprzewodowe
Alt Title- Wireless RF Receiver Signal Booster
Definicja
Bezprzewodowe repeatery są bezprzewodowymi przedłużaczami zasięgu i działają dla urządzeń takich jak routery WiFi. Świetnie sprawdzają się w rozszerzaniu zasięgu sygnałów bezprzewodowych.
Specyfikacja konstrukcji.
W zestawie z odbiornikiem, wzmacniaczem i nadajnikiem sygnału do rozszerzenia zasięgu. Wiele głośników może nawet wzmocnić sygnały WiFi poprzez regenerację sygnałów. Jednak repeater zazwyczaj zapewnia niską moc wyjściową. Używasz ich również głównie w środowiskach statycznych lub stacjonarnych.
Repeatery i extendery w pełni wykorzystują wzmacniacze dwukierunkowe typu duplex i half-duplex. Wzmacniacze dwukierunkowe mogą zarówno nadawać, jak i odbierać sygnały RF.
Przypadek konstrukcyjny
Poszerza zasięg sieci sygnałów bezprzewodowych, takich jak WiFi. Umożliwia ludziom na dużym obszarze uzyskanie sygnałów RF. Regenerowanie sygnałów może również zmniejszyć problemy, takie jak hałas w wiadomości. Tak więc, może to poprawić jakość sygnału.
1.4. Rozproszone systemy antenowe (DAS)
Alt- DAS
Definicja
DAS to sieć węzłów antenowych. Oddzielone przestrzennie węzły łączą się ze wspólnym terminalem. Medium końcowe świadczy usługi bezprzewodowe na określonym obszarze geograficznym.
Specyfikacje projektu
System DAS wykorzystuje konwersję analogowo-cyfrową do przekształcenia transmisji RF w sygnały cyfrowe. Wzmacniacze są dwukierunkowe i mogą wzmacniać sygnały o różnych częstotliwościach. Dzięki nim wiadomości mogą docierać nawet w miejsca zasłonięte przez wieże telefonii komórkowej.
Pasywne rozgałęźniki i podajniki są niezbędne do wdrożenia DAS; aktywne wzmacniacze repeaterów mogą pokonać straty w podajnikach. DAS jest wykorzystywany do rozprzestrzeniania wewnętrznego obszaru WiFi w celach komercyjnych.
Przypadek projektowy
Zastosowanie do komunikacji bezprzewodowej przez policję, służby ratunkowe, a nawet WiFi. Przydatne również w szpitalach, na lotniskach, w budynkach komercyjnych i tunelach. Idealny do uzyskania dostępu do usług w obszarach, które w przeciwnym razie nie byłyby objęte sygnałem.
1.5. Infrastrukturalne radia punkt-punkt
Alt Text- P2PTechnology
Definicja
Radiostacja punkt-punkt (P2P) to bezprzewodowa topologia łącząca dwa źródła w celu utworzenia sieci. Jest to połączenie pomiędzy dwoma węzłami lub punktami końcowymi.
Specyfikacje projektu
Posiada jedną z najprostszych architektur sieciowych. Topologia bezprzewodowa P2P może funkcjonować na małych i dużych odległościach, a łącze o krótkim zasięgu może połączyć dwie lokalizacje oddalone od siebie o kilkaset metrów. Wystarczy tylko użyć bezprzewodowego radia. Do czynników decydujących należy wiele rzeczy. Na przykład, widzisz wysokość urządzenia radiowego Ethernet. Następnie znasz częstotliwość, moc wyjściową i możliwe zakłócenia środowiskowe.
Obwody pochodzą z konfiguracji punkt-punkt, aby umożliwić transmisję i nadawanie. Wzmacniacze mogą przekazywać sygnały w sposób dwukierunkowy. Układy są idealne do tworzenia wysokowydajnej infrastruktury bezprzewodowej.
Rozmieszczenie łącza w czystej linii widzenia jest konieczne dla stabilnej sieci powyżej 2,4 GHz. Niezawodne połączenie bezprzewodowe P2P jest możliwe w paśmie 900 MHz lub 400 MHz przy NLOS (Near Line of Sight).
Przypadek projektowy
Widać je dla dwupunktowej łączności bezprzewodowej wykorzystującej częstotliwości radiowe. Przydatne w telekomunikacji, bezprzewodowym internecie i stacjach bazowych. Wzmacnia i wzmacnia sygnały dla lepszej wydajności.
1.6. Bezprzewodowy sprzęt bezpieczeństwa publicznego
Alt text- Bezpieczna komunikacja
Definicja
Bezprzewodowy sprzęt bezpieczeństwa publicznego to dedykowana infrastruktura komunikacyjna dla celów bezpieczeństwa publicznego.
Specyfikacja projektu
Architektura wykorzystuje systemy takie jak TETRAPOL do komunikacji głosowej i transmisji danych. Specyfikacje wzmacniaczy różnią się w zależności od charakteru używanego systemu bezprzewodowego. Jednakże wzmacniacze są w większości przypadków dwukierunkowe. Pomagają one również rozszerzyć zasięg i podłączyć do sieci więcej pracowników służb ratunkowych.
Przypadek projektowy
Policja, straż pożarna i rządy używają jej do zabezpieczania obywateli. Technologia ta działa poprzez walkie-talkie i podobne narzędzia. Nowoczesne urządzenia bezpieczeństwa, które działają przez internet, mogą również wykorzystywać wzmacniacze.
1.7. Radiotelefony wojskowe
Alt text- Wojskowy sprzęt łączności radiowej
Definicja
Radia wojskowe są specjalnie zaprojektowanymi urządzeniami komunikacyjnymi do komunikacji obronnej. Personel wojskowy używa ich podczas patroli i wojen.
Specyfikacje projektowe
Można spotkać radia ręczne, radia taktyczne i stacje retransmisyjne. Wzmacniacze obejmują wielopasmowe taktyczne wzmacniacze RF lub wzmacniacze wzmacniające.
Najczęściej spotykane są wzmacniacze wysokorelowe, LNA oraz wzmacniacze dwukierunkowe. Samoloty wykorzystują dedykowane pasmo 225-400 MHz. Znane jako airband, jest również powszechne w lotnictwie cywilnym. Wśród wojsk lądowych standardem są wzmacniacze RF w częstotliwości pasma 30-512 MHz.
Przypadek projektowy
Wojsko wykorzystuje technologię RF do komunikacji podczas działań wojennych i sytuacji kryzysowych. Działa sprawnie, nawet w obszarach o poważnych zakłóceniach dla utrzymania nieprzerwanej łączności.
1.8. Urządzenia testowe i pomiarowe
Alt Text- Badanie kompatybilności EM
Definicja
Urządzenia testowe i pomiarowe odnoszą się do szeregu komponentów i urządzeń RF. Można ich używać do testowania i mierzenia sygnałów i napięć.
Specyfikacje projektowe
Konstrukcje różnią się w zależności od sprzętu, takiego jak radia ręczne. Większość wzmacniaczy posiada bufory wejściowe, które nie wymagają dopasowania impedancji. Dzięki temu można ich używać z różnymi urządzeniami testującymi i pomiarowymi.
Przypadek konstrukcyjny
Konstrukcja pasuje do badania szumów elektromagnetycznych urządzeń. Mogą określić wydajność różnych narzędzi i maszyn. Mogą również pomóc w weryfikacji wydajności.
2. Jakie są funkcje wzmacniacza? Wymień różne typy wzmacniaczy RF?
Wzmacniacze RF pracują przy niskim napięciu (często mniejszym niż 1 V). Sygnały bezprzewodowe RF zazwyczaj mieszczą się w zakresie częstotliwości od 20 kHz do 300 GHz. Zakres ten stanowi górny próg słyszalności człowieka. Jest to również punkt wyjścia dla częstotliwości podczerwieni.
Alt Text- Schemat wzmacniacza RF
2.1 Wzmacniacz RF ma trzy główne funkcje. Prawie wszystkie jego zastosowania wykorzystują te trzy.
Wzmocnienie
Jedną z głównych funkcji wzmacniacza RF jest zwiększanie mocy, gdy amplituda wejściowa jest zbyt mała.
Signal-to-Noise Ratio(SNR), kluczowa wartość w komponentach wzmacniacza RF, nie może mieć wartości mniejszej niż 1,1. Zmniejszone wartości SNR to miejsce, w którym pojawia się wzmocnienie. Amplituda musi odpowiadać wymaganemu zakresowi wejściowemu dla komponentów takich jak konwerter A/D. Anteny emitują sygnały RF o napięciu potencjalnym. Napięcie to zmienia się w zakresie od mikrowoltów do miliwoltów.
Wzmacniacze wzmocnienia wzmacniają częstotliwość sygnału wejściowego, ale unikając szumu lub zniekształceń. LNA są kompatybilne i funkcjonalne z niskimi poziomami sygnałów z anteny. Niektóre konstrukcje LNA (wzmacniaczy niskoszumowych) pozwalają na wzmocnienie o stałym wzmocnieniu (2x, 4x, 8x, 16x, 10x lub 100x). VGA (wzmacniacze o zmiennym wzmocnieniu) zapewniają użytkownikom lepszą kontrolę.
Mogą oni precyzyjnie dostroić wzmocnienie zgodnie z wymaganiami. W VGA dodane elementy obejmują opcje kontroli napięcia, takie jak zewnętrzny rezystor. Analogowe sterowanie w zakresie od 0 do 1 V również nie jest rzadkością.
Wzmocnienie buforowe
Bufor jest przydatny w utrzymaniu jednolitego kształtu i amplitudy sygnału (zwłaszcza w przypadku stale rosnącego obciążenia sygnału). Wzmacniacz buforowy zapobiega zniekształceniu sygnału lub zmianie wierności z powodu impedancji. Dopasuj impedancję obwodu wyjściowego ze skomplikowanej metody koniugacji za pomocą wzmacniaczy buforowych. Jest to popularna metoda.
Wzmacnianie sterowników
Sterownik działa jako źródło prądu i radiatora oraz dla obciążeń o niskiej impedancji. Zapewniają one zwiększenie mocy do napędzania anteny w postaci prądu/napięcia. Dlatego wzmacniacze sterowników RF są również znane jako wzmacniacze mocy RF.
W zależności od konfiguracji, sterowniki RF mogą zapewniać zarówno wzmocnienie, jak i stałe wzmocnienie. Inne innowacyjne zastosowania obejmują interfejsy obsługiwane przez użytkownika oraz szyny zasilające zasilane prądem stałym. Parametry, na które należy zwrócić uwagę, to wartości znamionowe źródła/odbiornika. Konieczne są również różne wartości znamionowe związane z czasem i napięciem.
Obecnie na rynku dostępna jest znaczna liczba elementów obwodów wzmacniaczy RF. Aby zapobiec niewłaściwemu użyciu i niedopasowaniu, należy znać dokładne szczegóły dotyczące elementów obwodu. Należy wybierać doświadczonych i renomowanych producentów, aby zapewnić jakość i pewność.
2.2 Wzmacniacze RF mogą być różnego rodzaju, w zależności od ich przeznaczenia i konstrukcji. Poniżej znajduje się tabela dla odniesienia.
1) Wzmacniacze szerokopasmowe:
Alt Text- Wzmacniacze szerokopasmowe
Wzmacniacze te, znane również jako wzmacniacze szerokopasmowe, zapewniają wzmocnienie w szerokim zakresie pasma. Ich konstrukcja zapewnia minimalny poziom szumów i zniekształceń sygnału. Wzmacniacze szerokopasmowe są standardem w obwodach odbiorników i na froncie anteny.
Impedancja jest oporem wobec przepływu prądu przez obwód przy przyłożeniu napięcia obciążenia. Trudno jest oszacować przemiany impedancji w szerokim paśmie. Powoduje to codzienne stosowanie 50 Ω jako obciążenia wyjściowego.
Pout ≤ (Vbr - VK )2/8 Z0
Gdzie Pout= Moc wyjściowa tranzystora
Vbr = Napięcie przebicia
VK= Napięcie kolanka.
2) Wzmacniacze blokowe wzmocnienia
Alt Text- Schemat ogólnego wzmacniacza operacyjnego
Bloki wzmocnienia są jak wzmacniacze szerokopasmowe. Ale nie zapewniają one niskiego poziomu szumów porównywalnego do wzmacniaczy szerokopasmowych. Zamiast tego, mają wyższe poziomy wzmocnienia i są powszechne w IF, RF i nadajników mikrofalowych.
Bloki wzmocnienia mogą dostarczyć poziom mocy od 5 dBm do 1W w wielu szerokościach pasma. Są one odpowiednie do stosowania zarówno w wąskim paśmie lub szerokopasmowego. Ale to zależy od ich przeznaczenia projektowego.
Wzmacniacze bloków wzmocnienia są szeroko rozpowszechnione w przemyśle, obrony, lotnictwa i infrastruktury bezprzewodowej.
3) Wzmacniacze logarytmiczne
Napięcie wyjściowe proporcjonalne do logu naturalnego napięcia wejściowego.
Krzywa wzmocnienia we wzmacniaczach logicznych jest przydatna do wykonywania różnych funkcji operacyjnych.
Równania dla wzmacniacza log wykorzystują koncepcję wirtualnego zwarcia. Napięcie na inwertujących zaciskach wejściowych pozostaje równe 0 V. 3 etapowy proces obejmuje:
Równanie węzłowe na zacisku wejściowym:
(0-Vi)/R1 + If ⇒ If = Vi/R1.
Równanie dla prądu forward-bias w diodzie:
If = Is e
Zastosowanie KVL i logarytmu naturalnego do drugiego równania
V0= -nVTln ()
Tutaj,
IS= Prąd nasycenia diody
Vf= Spadek napięcia w sygnale wyprzedzającym
VT= Równoważne napięcie termiczne
VI= Napięcie wejściowe
4) Wzmacniacze o zmiennym wzmocnieniu (konwertery liniowe na logarytmiczne)
Główną zaletą wzmacniaczy o zmiennym wzmocnieniu jest możliwość sterowania wzmocnieniem. Czasami korzyść ta jest programowalna i może przynieść nawet pożądane rezultaty. VGC(Variable Gain Circuits, znane również jako zmienne tłumiki) mogą osiągnąć tę kontrolę. Oznaczane skrótem VCA, często są częścią zamkniętego obwodu sterującego. Obwód ten utrzymuje stały poziom mocy sygnału.
Podstawowym zastosowaniem VCA są studia muzyczne i produkcja audio. Są one kluczowe dla kompresji dźwiękowej, modulacji i syntezatorów Kapitał wysokiego ryzyka jest również wykorzystywany w wielu innych branżach
5) urządzenie emitujące niski poziom hałasu
Wzmacniacze niskiego poziomu hałasu (LNA) powiększają sygnały niskiego zużycia energii i zmniejszają liczbę dodatkowych hałasów typowych dla tradycyjnych głośników Projektanci obwodów używają specjalnych komponentów i topologii obwodów, aby to osiągnąć Te same skupienie jest konieczne dla wzmocnienia mocy i dopasowania impedancji
Najczęściej używane obszary aplikacji LNA obejmują systemy komunikacji radiowej Sprzęt do testowania-elektroniczny i medyczny Zwykły LNA zapewnia 20 decibeli wzrostu mocy Współczynnik sygnału do szumu może być mniejszy niż połowa (współczynnik hałasu 3dB) Nawet jeśli słabe sygnały są przetwarzane, wpływ niezawodnych sygnałów jest również kluczowy Symbole o wysokiej mocy i wysoki wzrost lna są przyczyną zniekształcenia krzyżowego
6) Urządzenia koncentryczne i falowodowe
Te wzmacniacze mocy znajdują się na przedniej części nadajnika RF w celu przekształcenia małych sygnałów komunikacyjnych Potem sygnał jest wzmacniany i emitowany przez antenę o dużej mocy Wzmacniacze mocy utrzymują nieprzerwany poziom wysokiego wzmocnienia informacji Zbudowanie wzmacniacza mocy jest wyzwaniem, biorąc pod uwagę wiele zastosowań wzmacniacza mocy Jedną z najważniejszych cech wzmacniacza mocy jest ich obwód ochronny
Sygnały RF są wzmacniane poprzez wzmacniacze prądu/ napięcia Następnie zmodyfikowany komunikat zostanie powiększony za pomocą wzmacniacza mocy Wiele głośników działa przy minimalnym progu
(7) Liniowy dystrybutor
Wyjście wzmacniacza liniowego jest bezpośrednio związane z sygnałem wejściowym Zapewnia ona większą moc obciążenia, a wynikiem bezpośredniego wyjścia jest problem zerowego zniekształcenia — harmoniczny lub intermodulujący Wzmacniacze liniowe są standardowymi urządzeniami audio i testowymi oraz radiowymi
Idealna liniowa replikacja oryginalnego sygnału wejściowego jest hipotetyczną rekurencją Komponenty takie jak tranzystory lub rury próżniowe są zgodne z prawem nieliniowym którzy również polegają na technologii obwodów Klasyfikacja zależy od wydajności i właściwości odchylenia wzmacniacza liniowego (+ve lub-ve) Kategorie obejmują klasy A, B, AB, AB2 i C Wzrost wydajności oznacza nieliniowość
8) Dwukierunkowy dystrybutor
Dwukierunkowy wzmacniacz może służyć jako odbiornik lub jako nadajnik Typowym przykładem jest lokalizowanie sygnału bezprzewodowego, powiększanie go Następnie powiększony sygnał nadaje się na całym obszarze Wzmacniacz dwukierunkowy jest ważną częścią urządzenia rozszerzającego zasięg sygnału Istnieją dwukierunkowe wzmacniacze: pełny dupleks i półdupleks
Oba mogą wykonywać odbieranie sygnału i odbieranie sygnału Jednak w przeciwieństwie do pełnego dupleksu, wzmacniacze półdupleksowe nie mogą wykonywać obu funkcji jednocześnie
9) Wysoka niezawodność
„ Hi-Rel” oznacza wysoką niezawodność Te składniki zapewniają niezawodną i spójną wydajność w całym okresie eksploatacji Te części zostały przetestowane z mniejszą częstotliwością uszkodzeń W porównaniu z innymi wzmacniaczami działają one lepiej w standardowych procedurach niezawodności Wzmacniacze o wysokiej niezawodności działają nawet w ekstremalnych warunkach
Wzmacniacze rel są bardzo powszechne w przemyśle samochodowym, obronie wojskowej, lotnictwie i medycynie W tych dziedzinach niezawodność i dokładność są kluczowe Dlatego jasne międzynarodowe standardy testowania są bardzo ważne dla każdego wzmacniacza rel
10) Przemysłowe urządzenia rozrywkowe
Wzmacniacze przemysłowe mogą być używane do zastosowań komercyjnych Firmy i producenci używają ich do dostarczania towarów i usług
Określona konstrukcja PCB umożliwia korzystanie z różnych obwodów Więc różne obwody wzmacniacza RF mogą znaleźć zastosowania w różnych dziedzinach
3. Uwzględnienie wspólnego liniowego wzmacniacza częstotliwości radiowej
Wentylator częstotliwości 3.1
Wzmacniacze RF utrzymują się w zakresie od 20 do 300 GHz Dobry projekt obejmuje większość zastosowań
3.2 Zwiększenie
Zwiększenie mocy wzmacniacza jest miarą wzrostu mocy wejściowej Różne głośniki różnią się o wiele więcej Każda aplikacja wymaga wyjątkowych zalet
W przypadku powiększania częstotliwości radiowej wzmocnienie jest stosunkiem wyjścia do wejścia Użyłeś bazy danych
1.Zwiększenie wzmacniacza
2.Zwiększenie napięcia (AV) = „ wzrost liczby”
3.Zwiększenie prądu (AI) = „ wzrost prądu”
4.Wzmocnienie wzmacniacza mocy (AP)
3.3 Opór wejścia/ wyjścia
Proste wzmacniacze RF korzystają z pojemnościowych sieci indukcyjnych lub sieci LC Sieć L pomaga dopasować impedancję, ale ważne jest również określenie impedancji wejściowej i wyjściowej Zwykle utrzymujemy impedancję przy 50-krotnym rekurze
Zgodnie z wyrażeniami Zin i Zout, zina zależy od źródła sygnału wzmacniacza Zout zależy od impedancji obciążenia na zacisku RL
3.4 Liczba hałasów
Wzmacniacz odbiera niepotrzebne sygnały tła i przetwarza je Wytwarza współczynnik hałasu
Zgodnie z definicją współczynnik hałasu jest współczynnikiem hałasu wyrażonym w decibelach
SNR porównuje moc sygnału z ilością hałasu w tle Wartości wyższe niż 1.1 oznaczają, że sygnał jest wyższy niż dźwięk
W przypadku braku hałasu współczynnik hałasu wzmacniacza RF wynosi zero W rzeczywistości współczynnik hałasu powinien być mniejszy niż 3dB
Poprawny projekt PCB ułatwi uzyskanie wymaganego wyjścia
3.5 Moc wyjściowa
Moc wyjściowa nadajnika RF jest rzeczywistą energią dostarczaną jako dane wyjściowe Używasz Watta, żeby pokazać, że jest to błogosławieństwo Nadajnik zwiększa moc wejściową wielokrotnie Potem otrzymujesz ostateczną moc wyjściową Moc wyjściowa to tylko moc wejściowa plus wzmocnienie
Odstęp 3,6 stopnia i punkt kompresji 1 dB
Liniowość jest ważnym czynnikiem określającym specyfikację wzmacniacza żelbetowego Punkt przekroju trzeciego rzędu (IP3) mierzy liniowość wzmacniacza RF Liniowość określa optymalne wykorzystanie przechowywania danych i przepustowości które są kluczowe do określenia efektywności mówcy
W miarę zwiększania mocy wejściowej moc wyjściowa zwiększa się również W pewnym momencie krzywa staje się płaska To oznacza zniekształcenie
Trzeci stopień przechwytywania mierzy liczbę sygnałów, które wzmacniacze potrafią przetworzyć Reprezentuje granicę zakłóceń lub zniekształceń
3.7 Technologia półprzewodnikowa
Większość wzmacniaczy radiowych to struktury stabilne CMOS jest najczęściej używanym materiałem dla głośników Silikon jest najbardziej niezawodnym materiałem dla wzmacniaczy radiowych
alt-— wzmocnienie częstotliwości wzmacniacza
3.8 DC Power Division
Moc wyjściowa to całkowita moc wzmacniająca na końcu wyjściowym Zależy to od impedancji obwodu, który jest ważnym parametrem w projekcie tranzystora
1,8 – 6V to pełny zakres pracy standardowych wzmacniaczy radiowych IC Napięcie wejściowe nie będzie zawsze takie samo Więc moc wyjściowa zmienia się Moc wyjściowa wynosi od 20 mA do 100 mA
Jeśli wzmacniacz działa w trybie gotowości, prąd spadnie o kilka miliampanów
3.9 Pakowanie
Większość wzmacniaczy radiowych musi w pełni wykorzystać dostępną przestrzeń Zazwyczaj są to małe opakowania wykorzystujące technologię montażu powierzchniowego lub korzyści SMT Używają do tego celu zaawansowanego sprzętu.
Inżynierowie powszechnie korzystają również z DFN i SOT-89. Można znaleźć rozmiary takie jak 2× 2 mm, aż do 5 × 5 mm.
Opakowanie RF wykorzystuje mikrochipy zintegrowane z płytkami drukowanymi, zmniejszając w ten sposób przestrzeń i poprawiając wydajność. Jest to niezbędne w przemyśle obronnym i niskonakładowym przemyśle lotniczym.
Alt - pakowanie PCB
3.10 Temperatura
Wzmocnienie i współczynnik szumów wzmacniacza może się zmienić z powodu wzrostu lub spadku temperatury pracy. Większość wzmacniaczy RF może pracować w temperaturze od -40°C do +85°C. Niektóre mogą nawet wytrzymać temperaturę do 105°C.
Temperatura jest również zależna od otaczającego środowiska.
4. Co robi obwód neutralizujący we wzmacniaczu RF?
Alt- Amp PCB neutralizacja
Obwód neutralizujący jest istotnym elementem obwodu wzmacniacza RF. Przeciwdziała on lub neutralizuje wpływ pojemności międzyelektrodowej.
Pojemność międzyelektrodowa pomiędzy płytką bazy i kolektora ma ujemne sprzężenie zwrotne. To sprzężenie zwrotne jest odpowiedzialne za zmniejszenie wzmocnienia wzmacniacza. Musisz przeciwdziałać ujemnemu sprzężeniu zwrotnemu za pomocą dodatniego sprzężenia zwrotnego regeneracyjnego. Kondensator sprzężenia zwrotnego podaje z powrotem sygnał, który pozostaje w fazie z bazą.
Neutralizacja pomaga w korygowaniu niepożądanego sprzężenia zwrotnego. Sprzężenie zwrotne od siatki węzeł-katoda obecnej we wzmacniaczu może być innego rodzaju. Neutralizacja usuwa wszystkie takie problematyczne sprzężenia.
W rezultacie można używać wzmacniacza bez żadnych problemów. Poprawia się również wydajność bez żadnych zakłóceń.
Neutralizacja jest również niezbędna dla stabilności i liniowości. Jest to krytyczne dla profesjonalnego środowiska, gdzie wszystko musi być idealne.
5. Jak obliczyć sygnał RF przez wzmacniacz?
Musimy obliczyć sygnał RF przez wzmacniacz z kilku powodów. Obejmuje ono analizę wydajności. Oto kroki, aby określić sygnał RF z twoim wzmacniaczem. Będziesz potrzebował analizatora widma z wbudowanym generatorem do tego zadania.
Następnie wykonaj proste kroki wymienione poniżej-.
Krok 1
Podłącz wyjście generatora śledzącego do wejścia analizatora widma za pomocą kabli. Nie zapomnij podłączyć adapterów, jeśli twój wzmacniacz je posiada.
Krok 2
Teraz aktywuj dedykowaną funkcję normalizacji na swoim sprzęcie. Spowoduje ona obniżenie krzywej do poziomu 0dB. Obecnie masz idealne warunki do rozpoczęcia testów.
Krok 3
Podłącz teraz wzmacniacz pomiędzy wejściem analizatora widma a wyjściem generatora; pokaże ci on krzywą odpowiedzi częstotliwościowej twojego sygnału RF. Możesz nawet obliczyć zakres częstotliwości dla maksymalnego wzmocnienia i najlepszej wydajności.
6. Jak przetestować wzmacniacz RF?
Rozwiązania komercyjne: Możesz bezpośrednio użyć komercyjnych rozwiązań testowych dla wzmacniacza RF. Są to bezproblemowe sposoby testowania mikrofonu. Analizator widma jest przykładem komercyjnych rozwiązań do testowania wzmacniacza RF. Zawsze możesz oczekiwać dokładnych wyników z zerowymi szansami na błędy.
Używanie detektorów:
Detektory są wysokie do testowania mocy sygnału. W rzeczywistości są one diodami. Mogą przekształcić nośnik RF na proporcjonalne napięcie. Mierzą one wyjście obwodu RF, a do testu potrzebne będą oscyloskopy. Detektory nadają się do pomiaru mocy sygnału nawet dla systemów bezprzewodowych.
Pomiar widma:
Możesz wykonać test, aby dowiedzieć się, jakie jest widmo RF podczas przełączania. Nie musisz tworzyć sygnałów niepożądanych, które zakłócają inne odbiorniki w pobliżu. Narzędzia te są doskonałe do pomiaru współczynnika szumów dla różnych aplikacji RF. Mogą to zrobić w szerokim zakresie częstotliwości.
Wniosek
Mamy nadzieję, że powyższe warunki i czynniki będą pomocne Przed określeniem żądanego wzmacniacza RF należy wiedzieć, który sygnał należy użyć Określanie zakresu częstotliwości i przepustowości Zrób matematykę Oblicz wzmocnienie i moc wyjściową Należy również zwrócić uwagę na opakowania
Wzmacniacze radiowe są kluczowym składnikiem Jego składniki przekształcają sygnały w fale o wysokiej rozdzielczości Upewnij się, że korzystasz z niezawodnej marki PCB do projektowania zwiększa szanse na sukces
Można przeglądać PCB Dowiedz się, dlaczego potrzebujesz dobrego projektu PCB przygotowując się do udanego projektu wzmacniacza RF