מגבר תדר הרדיו הוא בעצם מערכת המשוב החיובית במערכת תדרי הרדיו שלנו, שנמצאת בדרך כלל על קישור השידור. בשל השיקול של הנחתת קישור בשידור אלחוטי, על המשדר להקרין מספיק כוח בכדי להשיג מרחק תקשורת ארוך יחסית. לכן, מגבר תדר הרדיו אחראי בעיקר להגברת הכוח לרמה מספיק גדולה ואז להזנתו לאנטנה לצורך קרינה החוצה. זהו מכשיר הליבה במערכת התקשורת.
אז עבור מכשיר כל כך חשוב, מהם הסוגים העיקריים של מגברי RF?
1) סיווג מרצועת תדרי העבודה
מסווג לפי רצועת תדרים עובדת, ניתן לחלק אותו למגבר כוח תדר רדיו בפס רחב ומגבר כוח תדר רדיו בפס רחב. מגברי כוח RF צרים משתמשים בדרך כלל ברשת סלקטיבית לתדרים כמעגל עומס, כגון מעגל תהודה LC. מגברי כוח פס רחב בפס רחב אינם משתמשים ברשת סלקטיבית בתור לולאת העומס, אלא משתמשים בקו שידור עם תגובת תדרים רחבה כעומס.
2) סיווג מאופי הרשת התואמת
על פי אופי הרשת התואמת ניתן לחלק מגברי כוח למגברי כוח שאינם מהדהדים ומגברי כוח מהדהדים. הרשת התואמת של מגבר כוח שאינו מהדהד היא מערכת שאינה מהדהדת, כגון שנאי בתדרים גבוהים, שנאי קווי העברה ומערכות אחרות שאינן מהדהדות, ותכונות העומס שלה הן התנגדות גרידא. הרשת התואמת של מגבר ההספק המהדהד היא מערכת תהודה, ותכונות העומס שלה מציגות תכונות תגובתיות.
3) מסווג לפי זווית הולכה נוכחית
על פי זווית ההולכה הנוכחית, ניתן לסווג מגברי כוח RF לכיתות A, Class AB, Class B, Class C, Class D, Class E וכו '. בסיווג המגברים אנו מדברים לעתים קרובות על מגברים מסוג A עד E. מחולק לפי זווית הולכה. הספק היציאה והיעילות של מצב העבודה Class C הם הגבוהים ביותר מבין מצבי עבודה אלה, ורוב המגברים המשמשים לעבודה בתדרי רדיו ב- C (C).
סיווג המגברים כבר כל כך מסובך, שניתן לראות שמדדי הביצוע העיקריים הם בהחלט לא פשוטים, למעשה זהה.
האינדיקטורים העיקריים של המגבר הם כדלקמן:
1. טווח תדרים הפעלה
באופן כללי, הכוונה היא לתחום התדרים ההפעלה הליניארי של המגבר. אם התדר מתחיל מ- DC, המגבר נחשב כמגבר DC.
2. רווח
רווח עבודה הוא האינדיקטור העיקרי למדידת יכולת ההגברה של המגבר. הגדרת הרווח היא היחס בין ההספק המועבר לעומס מיציאת הפלט של המגבר לבין ההספק המועבר בפועל ליציאת הכניסה של המגבר ממקור האות.
שטוח רווח מתייחס לטווח העלייה במגבר בכל רצועת התדרים ההפעלה בטמפרטורה מסוימת, וזה גם אינדיקטור עיקרי של המגבר.
3. כוח יציאה ונקודת דחיסה של 1dB (P1dB)
עיין באיור לעיל, כאשר עוצמת הקלט עולה על ערך מסוים, הרווח של הטרנזיסטור מתחיל לרדת, והתוצאה הסופית היא שכוח המוצא מגיע לרוויה. כאשר הרווח של המגבר חורג מקבוע או נמוך ב- 1dB מרווחי אות קטנים אחרים, נקודה זו היא נקודת הדחיסה המפורסמת של 1dB (P1dB). באופן כללי, יכולת ההספק של מגבר מתבטאת בנקודת הדחיסה 1dB.
4. יעילות
מכיוון שמגבר הכוח הוא רכיב הספק, הוא צריך לצרוך זרם אספקת חשמל. לכן, היעילות של מגבר הכוח חשובה ביותר ליעילות המערכת כולה. יעילות הספק היא היחס בין עוצמת הפלט RF של מגבר ההספק לבין הספק DC המסופק לטרנזיסטור. ηp = הספק יציאת RF / הספק כניסה DC
5. עיוות בין-מודולציה (IMD)
עיוות בין-מודולציה מתייחס לרכיב המעורב המיוצר על ידי שניים או יותר אותות קלט עם תדרים שונים העוברים דרך מגבר כוח. זאת בשל האופי הלא ליניארי של מגבר הכוח. ביניהם, מכיוון שמוצר האינטרמודולציה מהסדר השלישי קרוב מאוד לאות הגל הבסיסי ובעל ההשפעה הגדולה ביותר, השיקול החשוב ביותר בקרב מוצרי האינטמודולציה הוא אינטראמודולציה מסדר שלישי. ככל שמוצר האינטר-מודולציה מהסדר השלישי נמוך יותר, כן ייטב.
6. נקודת חיתוך בין-מודולציה מסדר שלישי (IP3)
הצומת של קו הארכת כוח היציאה של האות הבסיסי וקו הארכת המודולציה האינטר-מודולציה מסדר שלישי בתרשים 2 נקרא נקודת החיתוך האינטר-מודולציה של הסדר השלישי, המיוצגת על ידי הסמל IP3. IP3 הוא גם אינדיקטור חשוב לאי לינאריות של מגבר הספק. כאשר כוח המוצא קבוע, ככל שכוח המוצא גדול יותר בנקודת היירוט של הסדר השלישי, כך הליניאריות של מגבר ההספק טובה יותר.
7. טווח דינמי
הטווח הדינמי של מגבר כוח מתייחס בדרך כלל להבדל בין האות הזיהוי הקטן ביותר לבין עוצמת הקלט המרבית באזור העבודה הליניארי. מטבע הדברים, ערך זה חייב להיות גדול ככל האפשר.
8. עיוות הרמוני
כאשר אות הקלט עולה לרמה מסוימת, מגבר הכוח ייצר סדרה של הרמוניות עקב העבודה באזור הלא לינארי. עבור מערכות מגבר בעלות הספק גבוה, בדרך כלל יש צורך להשתמש במסננים כדי להפחית את ההרמוניות מתחת ל -60 dBc.
9. יחס גל עומד קלט / פלט
זהו גם אינדיקטור חשוב מאוד, המציין את מידת ההתאמה בין מגבר הכוח למערכת כולה. ההידרדרות ביחס הקלט / הפלט תביא לתנודות ברווח המערכת ולהידרדרות עיכוב הקבוצה. עם זאת, קשה יותר לתכנן מגבר כוח בעל יחס גל עומד גבוה. במערכות כלליות, יש צורך לדרוש שיחס גל העמידה של הקלט של מגבר הכוח יהיה נמוך מ -2: 1.
המוצר השני שלנו:
