L'amplificatore di segnale a radiofrequenza (RF PA) è una parte importante del sistema di trasmissione e la sua importanza è evidente. Che cos'è un amplificatore di segnale a radiofrequenza? Di seguito viene fornita una breve introduzione al concetto di amplificatore di segnale RF e alla classificazione degli amplificatori RF.
1.Che cos'è un amplificatore di segnale RF?
Nel circuito front-end del trasmettitore, la potenza del segnale a radiofrequenza generata dal circuito dell'oscillatore di modulazione è molto piccola e deve ottenere una potenza di radiofrequenza sufficiente attraverso una serie di amplificatori (stadio tampone, stadio amplificatore centrale e stadio amplificatore di potenza finale) prima di poter essere alimentata. irradiata dall'antenna. Per ottenere una potenza di uscita RF sufficientemente grande, è necessario utilizzare un amplificatore di potenza RF. Dopo che il modulatore genera un segnale a radiofrequenza, il segnale modulato a radiofrequenza viene amplificato dal PA RF per soddisfare il requisito di potenza, passato attraverso la rete di adattamento e quindi emesso dall'antenna.
2. Struttura dell'amplificatore di segnale RF
L'intero collegamento dell'amplificatore di segnale RF è costituito da tre parti: circuito di accoppiamento di ingresso, circuito di accoppiamento di uscita e circuito di polarizzazione.
Per quanto riguarda il circuito di adattamento dell'ingresso, possiamo utilizzare strumenti ausiliari, come ADS, per ottenere una corrispondenza approssimativa con una determinata banda di frequenza. Questa banda di frequenza è di solito una frequenza ristretta, quindi si può effettuare una messa a punto appropriata per ottenere un obiettivo relativamente buono.
I condensatori di blocco della corrente continua sono generalmente necessari negli amplificatori e le loro dimensioni influiscono sulla frequenza di taglio della banda di frequenza operativa. In parole povere, a causa dell'effetto pelle, i condensatori presentano alcuni effetti ad alta frequenza in condizioni di alta frequenza. Il condensatore in questo caso non è un semplice condensatore, ma è equivalente a un filtro passa-alto. Il condensatore di blocco CC è solitamente di 100pF, 1000pF o 0,01uF. Più piccolo è il condensatore, più alta è la frequenza di taglio e maggiore è la perdita ad alta frequenza. Al contrario, la capacità del condensatore Più grande è il valore, più bassa è la frequenza di taglio e minore la perdita ad alta frequenza.
Osservando nuovamente la parte di polarizzazione, più grande è l'induttanza L, più bassa è la frequenza di taglio, ma le caratteristiche ad alta frequenza sono scarse e possono comparire armoniche. Più piccola è l'induttanza, più alta è la frequenza di taglio, migliori sono le caratteristiche ad alta frequenza. In genere, se l'induttore non viene utilizzato per l'abbinamento, è superiore a 100nH. La capacità dell'induttore deve essere superiore alla corrente di alimentazione. Se la corrente di alimentazione è elevata, è necessario scegliere un induttore con un package più grande.
Se i requisiti di planarità del guadagno sono elevati, si può privilegiare il metodo dell'aggiunta di un induttore conico e dell'impiego di condensatori ad alta frequenza. I BIAS-TEE realizzati in questo modo possono generalmente soddisfare i requisiti.
3. Tipi di amplificatori di segnale RF
Gli amplificatori RF possono essere suddivisi in amplificatori ad alto guadagno, amplificatori a basso rumore e amplificatori di potenza medio-alta. Il cuore del circuito di amplificazione è il transistor a microonde.
La frequenza operativa degli amplificatori di potenza RF è molto alta, ma la banda di frequenza è relativamente stretta. Gli amplificatori di potenza RF utilizzano generalmente reti selettive in frequenza come anello di carico. Gli amplificatori di potenza RF possono essere suddivisi in tre condizioni operative: A (A), B (B) e C (C) in base ai diversi angoli di conduzione della corrente.
1. L'angolo di conduzione della corrente dell'amplificatore di Classe A è di 360°, adatto per l'amplificazione di piccoli segnali e bassa potenza;
2. L'angolo di conduzione della corrente dell'amplificatore di Classe B è pari a 180°;
3. L'angolo di conduzione della corrente dell'amplificatore di Classe C è inferiore a 180°;
Sia la Classe B che la Classe C sono adatte a condizioni di lavoro ad alta potenza, e la potenza di uscita e la potenza della Classe C sono le più elevate tra le tre condizioni di lavoro.
La maggior parte degli amplificatori di potenza RF opera in Classe C, ma la distorsione della forma d'onda della corrente degli amplificatori di Classe C è troppo grande, quindi possono essere utilizzati solo per utilizzare un loop sintonizzato come amplificazione di potenza risonante del carico. Poiché l'anello sintonizzato ha una capacità di filtraggio, la corrente e la tensione dell'anello sono ancora vicine a forme d'onda sinusoidali e la distorsione è molto ridotta.
Ecco il concetto, la struttura e la classificazione degli amplificatori di segnale a radiofrequenza. Gli amplificatori a radiofrequenza svolgono un ruolo fondamentale nel sistema di trasmissione dei segnali wireless. Solo comprendendo i principi di funzionamento è possibile utilizzarli meglio. Parole chiave: controllo remoto RTU