Was ist ein HF-Leistungsverstärker?
Ein Hochfrequenz-Leistungsverstärker (RF-Leistungsverstärker) ist ein Gerät, das die Spannung und den Strom eines HF-Signals erhöht. Normalerweise ist das zu verstärkende HF-Signal ein HF-Träger mit Seitenbändern oder ein reiner Träger oder in einigen Fällen nur Seitenbänder. Der HF-Leistungsverstärker verfügt normalerweise über eine luftgekühlte Endstufe, bei der Kühlkörper mit Lamellen verwendet werden, die häufiger mit Luft in Kontakt kommen und mehr Wärmeübertragung für eine bessere Kühlung bewirken.
Es gibt Audio-Leistungsverstärker, die mit hörbaren Sprachfrequenzen wie 400 bis 4.000 Hertz (Hz) arbeiten. HiFi-Audioverstärker arbeiten von ca. 40 Hz bis ca. 15.000 Hz. HF-Leistungsverstärker haben festgelegte Betriebsfrequenzen und die gewählte Betriebsfrequenz muss innerhalb ihres Frequenzbereichs liegen. Für eine Betriebsfrequenz von 150 Megahertz (MHz) ist ein HF-Leistungsverstärker mit einem Bereich von 145 bis 155 MHz geeignet. Ein HF-Leistungsverstärker mit einem Frequenzbereich von 165 bis 175 MHz funktioniert bei einer Betriebsfrequenz von 150 MHz nicht.
In der Funkelektronik ist der HF-Leistungsverstärker ein elektronischer Verstärker, der in einen Sender eingebaut oder ein separates Gerät sein kann, das über ein Koaxialkabel mit dem Ausgang eines Senders mit geringerer Leistung verbunden ist. Der HF-Leistungsverstärkerausgang wird dann mit der externen Antenne verbunden. Für den Betrieb des Empfängers kann der Transceiver oder die Sende- / Empfangseinheit einen internen oder einen externen Sende- / Empfangsschalter (T / R) aufweisen. Die Aufgabe des T / R-Schalters besteht darin, die Antenne je nach Bedarf auf Sender oder Empfänger umzuschalten.
Die HF-Leistungsverstärkerschaltung kann Transistoren oder integrierte Schaltungen verwenden, um die Verstärkung zu erzeugen. Bei der HF-Leistungsverstärkerkonstruktion besteht das Ziel darin, eine ausreichende Verstärkung zu haben, um die gewünschte Ausgangsleistung zu erzeugen und eine vorübergehende und geringe Fehlanpassung zwischen dem Sender und der Antennenzuführung und der Antenne selbst zu ermöglichen. Die Impedanz der Antennenspeisung und der Antenne selbst beträgt üblicherweise 50 Ohm. Idealerweise weist die Kombination aus Antenne und Einspeisung eine Impedanz auf, die bei der Betriebsfrequenz rein resistiv ist.
Die meisten Antennen können so abgestimmt werden, dass sie in Kombination mit der Einspeisung die idealste Impedanz für den Sender darstellen. Diese Impedanzanpassung ist für die maximale Leistungsübertragung vom Sender zur Antenne erforderlich. Antennen haben über den Frequenzbereich leicht unterschiedliche Eigenschaften. Der wichtige Test besteht darin, sicherzustellen, dass die reflektierte Energie von der Antenne in die Einspeisung und zurück zum Sender niedrig genug ist. Wenn die Impedanzfehlanpassung zu hoch ist, wird die an die Antenne gesendete HF-Energie an den Sender zurückgesendet, um ein hohes Stehwellenverhältnis (SWR) zu erzeugen, das bewirkt, dass die Sendeleistung im HF-Leistungsverstärker verbleibt und Überhitzung und sogar Beschädigung verursacht zu aktiven Komponenten.