Co to jest wzmacniacz częstotliwości radiowej?

Wzmacniacz częstotliwości radiowej jest urządzeniem elektronicznym, które przekształca słaby sygnał w sygnał radiowy o większej mocy. Wzmacniacze częstotliwości radiowej (RF) są często używane do wzmocnienia wiadomości radiowej przed jej przesłaniem przez antenę. Alternatywnie można zastosować wzmacniacz RF, aby zwiększyć moc słabego odbioru. Większość wzmacniaczy można dostroić do pożądanego zakresu częstotliwości, co pozwala urządzeniu bardzo skutecznie wzmacniać określone sygnały.

Tranzystory stanowią rdzeń wzmacniacza częstotliwości radiowej i pozwalają mu zwiększyć moc sygnału. Tranzystor jest elementem półprzewodnikowym, który działa jako przełącznik lub przekaźnik energii elektrycznej. Gdy tranzystor jest aktywowany sygnałem niskiej mocy, zamyka dwa połączenia. Te dwa łącza mogą obsługiwać znacznie większą moc niż sygnał wejściowy o niskiej mocy. Tranzystor działa w podobny sposób, jak osoba aktywująca włącznik światła, z tym wyjątkiem, że można go bardzo szybko przełączać i wymaga tylko sygnału elektrycznego, aby zakończyć połączenie.

Tranzystory we wzmacniaczu radiowym można włączać i wyłączać na tej samej częstotliwości co sygnał radiowy. Powoduje to replikację oryginalnego sygnału przy znacznie wyższym poziomie mocy. Aby użyć przykładu przełącznika światła, ta funkcja jest równoważna osobie odbierającej słaby sygnał kodu Morse'a i przełączającej lampę dużej mocy w tym samym wzorze. Tranzystory wzmacniacza częstotliwości radiowej są w stanie wykonać tę funkcję przełączania wiele razy szybciej niż człowiek, a wiele wzmacniaczy może przełączać sygnał tysiące, a nawet miliony razy na sekundę.

Wzmacniacz radiowy musi być odpowiednio zaprojektowany do obsługi żądanej ilości sygnału wyjściowego. Jeśli tranzystory we wzmacniaczu nie są wystarczająco duże, mogą szybko się przegrzać i stopić. Wiele wzmacniaczy wykorzystuje specjalne elementy metalowe, zwane radiatorami, w celu rozproszenia nadmiaru ciepła i zapobiegania uszkodzeniu tranzystorów. Bardzo duże wzmacniacze RF wykorzystują kilka stopni podłączonych tranzystorów; każdy zestaw jest zaprojektowany tak, aby stopniowo obsługiwać większą moc.

Wzmacniacze RF mają wiele praktycznych zastosowań. Jednym z najczęstszych zastosowań jest wzmocnienie danych lub sygnału głosowego wysyłanego lub odbieranego przez antenę. Wzmacniacze radiowe mogą również zwiększać siłę impulsów radiowych, takich jak te stosowane w jednostce radarowej. Popularne urządzenia gospodarstwa domowego również wykorzystują tego rodzaju wzmacniacze. Kuchenki mikrofalowe wykorzystują wzmacniacz do wytwarzania fal radiowych dużej mocy, które pobudzają molekuły w żywności i powodują wzrost ciepła.