Der Hochfrequenzverstärker ist im Grunde das positive Rückkopplungssystem in unserem Hochfrequenzsystem, das sich im Allgemeinen auf der Übertragungsstrecke befindet. Aufgrund der Berücksichtigung der Verbindungsdämpfung bei der drahtlosen Übertragung muss der Sender genügend Leistung ausstrahlen, um eine relativ lange Kommunikationsentfernung zu erhalten. Daher ist der Hochfrequenzverstärker hauptsächlich dafür verantwortlich, die Leistung auf einen ausreichend großen Pegel zu verstärken und sie dann der Antenne zur Strahlung zuzuführen. Es ist das Kerngerät im Kommunikationssystem.
Was sind für ein so wichtiges Gerät die Haupttypen von HF-Verstärkern?
1) Klassifizierung aus dem Arbeitsfrequenzband
Klassifiziert nach Arbeitsfrequenzband, kann es in Schmalband-Hochfrequenz-Leistungsverstärker und Breitband-Hochfrequenz-Leistungsverstärker unterteilt werden. Schmalbandige HF-Leistungsverstärker verwenden im Allgemeinen ein frequenzselektives Netzwerk als Lastkreis, wie beispielsweise einen LC-Resonanzkreis. Breitband-HF-Leistungsverstärker verwenden kein frequenzselektives Netzwerk als Lastschleife, sondern eine Übertragungsleitung mit einem breiten Frequenzgang als Last.
2) Klassifizierung anhand der Art des passenden Netzwerks
Entsprechend der Art des Anpassungsnetzwerks können Leistungsverstärker in nicht resonante Leistungsverstärker und resonante Leistungsverstärker unterteilt werden. Das Anpassungsnetzwerk eines nicht resonanten Leistungsverstärkers ist ein nicht resonantes System, wie beispielsweise ein Hochfrequenztransformator, ein Übertragungsleitungstransformator und andere nicht resonante Systeme, und seine Lasteigenschaften sind rein ohmsch. Das Anpassungsnetzwerk des Resonanzleistungsverstärkers ist ein Resonanzsystem, und seine Lasteigenschaften zeigen reaktive Eigenschaften.
3) Klassifiziert nach Stromleitungswinkel
Entsprechend dem aktuellen Leitungswinkel können HF-Leistungsverstärker in Klassen A, Klasse AB, Klasse B, Klasse C, Klasse D, Klasse E usw. eingeteilt werden. Bei der Klassifizierung von Verstärkern sprechen wir häufig von Verstärkern der Klassen A bis E. geteilt durch den Leitungswinkel. Die Ausgangsleistung und der Wirkungsgrad des Arbeitszustands der Klasse C sind unter diesen Arbeitszuständen am höchsten, und die meisten Verstärker, die für Hochfrequenzarbeiten in C (C) verwendet werden.
Die Klassifizierung von Verstärkern ist bereits so kompliziert, dass man sieht, dass die Hauptleistungsindikatoren sicherlich nicht einfach sind, sondern tatsächlich gleich sind.
Die Hauptindikatoren des Verstärkers sind wie folgt:
1. Betriebsfrequenzbereich
Im Allgemeinen bezieht es sich auf den linearen Betriebsfrequenzbereich des Verstärkers. Wenn die Frequenz von Gleichstrom ausgeht, wird der Verstärker als Gleichstromverstärker betrachtet.
2. Gewinn
Die Arbeitsverstärkung ist der Hauptindikator zur Messung der Verstärkungsfähigkeit des Verstärkers. Die Definition der Verstärkung ist das Verhältnis der Leistung, die vom Ausgangsanschluss des Verstärkers an die Last abgegeben wird, zu der Leistung, die tatsächlich von der Signalquelle an den Eingangsanschluss des Verstärkers abgegeben wird.
Die Ebenheit der Verstärkung bezieht sich auf den Bereich der Verstärkerverstärkung im gesamten Betriebsfrequenzband bei einer bestimmten Temperatur und ist auch ein Hauptindikator für den Verstärker.
3. Ausgangsleistung und 1 dB Kompressionspunkt (P1dB)
In der obigen Abbildung wird die Verstärkung des Transistors verringert, wenn die Eingangsleistung einen bestimmten Wert überschreitet, und das Endergebnis ist, dass die Ausgangsleistung die Sättigung erreicht. Wenn die Verstärkung des Verstärkers von einer Konstanten abweicht oder 1 dB niedriger ist als andere kleine Signalverstärkungen, ist dieser Punkt der berühmte 1-dB-Kompressionspunkt (P1dB). Im Allgemeinen wird die Leistungskapazität eines Verstärkers durch den 1-dB-Kompressionspunkt ausgedrückt.
4. Effizienz
Da der Leistungsverstärker eine Leistungskomponente ist, muss er Versorgungsstrom verbrauchen. Daher ist der Wirkungsgrad des Leistungsverstärkers für den Wirkungsgrad des gesamten Systems äußerst wichtig. Die Leistungseffizienz ist das Verhältnis der HF-Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers zur Gleichstromleistung, die dem Transistor zugeführt wird. ηp = HF-Ausgangsleistung / DC-Eingangsleistung
5. Intermodulationsverzerrung (IMD)
Intermodulationsverzerrung bezieht sich auf die gemischte Komponente, die von zwei oder mehr Eingangssignalen mit unterschiedlichen Frequenzen erzeugt wird, die durch einen Leistungsverstärker laufen. Dies ist auf die nichtlineare Natur des Leistungsverstärkers zurückzuführen. Unter diesen ist die Intermodulation dritter Ordnung die wichtigste Überlegung unter den Intermodulationsprodukten, da das Intermodulationsprodukt dritter Ordnung dem Grundwellensignal sehr nahe kommt und den größten Einfluss hat. Je niedriger das Intermodulationsprodukt dritter Ordnung ist, desto besser.
6. Intermodulationsgrenzwert dritter Ordnung (IP3)
Der Schnittpunkt der grundlegenden Signalausgangsleistungserweiterungsleitung und der Intermodulationserweiterungsleitung dritter Ordnung in Fig. 2 wird als Intermodulationsgrenzwert dritter Ordnung bezeichnet, der durch das Symbol IP3 dargestellt wird. IP3 ist auch ein wichtiger Indikator für die Nichtlinearität von Leistungsverstärkern. Wenn die Ausgangsleistung konstant ist, ist die Linearität des Leistungsverstärkers umso besser, je größer die Ausgangsleistung am Schnittpunkt dritter Ordnung ist.
7. Dynamikbereich
Der Dynamikbereich eines Leistungsverstärkers bezieht sich im Allgemeinen auf die Differenz zwischen dem kleinsten nachweisbaren Signal und der maximalen Eingangsleistung im linearen Arbeitsbereich. Dieser Wert muss natürlich so groß wie möglich sein.
8. Harmonische Verzerrung
Wenn das Eingangssignal auf einen bestimmten Pegel ansteigt, erzeugt der Leistungsverstärker aufgrund der Arbeit im nichtlinearen Bereich eine Reihe von Harmonischen. Bei Hochleistungsverstärkersystemen ist es im Allgemeinen erforderlich, Filter zu verwenden, um die Oberwellen unter 60 dBc zu reduzieren.
9. Stehwellenverhältnis von Eingang / Ausgang
Dies ist auch ein sehr wichtiger Indikator, der den Grad der Übereinstimmung zwischen dem Leistungsverstärker und dem gesamten System anzeigt. Die Verschlechterung des Eingangs- / Ausgangsverhältnisses führt zu einer Schwankung der Systemverstärkung und einer Verschlechterung der Gruppenverzögerung. Es ist jedoch schwieriger, einen Leistungsverstärker mit einem hohen Stehwellenverhältnis zu entwerfen. In allgemeinen Systemen muss das Eingangs-Stehwellenverhältnis des Leistungsverstärkers kleiner als 2: 1 sein.
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