Vad är en radiofrekvensförstärkare?

En radiofrekvensförstärkare är en elektronisk enhet som konverterar en svag signal till en radiosignal med mer effekt. Radiofrekvensförstärkare används ofta för att öka ett radiomeddelande innan det sänds med en antenn. Alternativt kan en RF-förstärkare användas för att öka kraften hos svag mottagning. De flesta förstärkare kan ställas in på ett önskat frekvensområde, vilket gör att enheten kan öka specifika signaler mycket effektivt.

Transistorer utgör kärnan i en radiofrekvensförstärkare och låter den öka signaleffekten. En transistor är en fast tillståndskomponent som fungerar som en strömbrytare eller relä för el. När en transistor aktiveras av en lågeffekt-signal stänger den två anslutningar. Dessa två länkar kan hantera mycket högre effekt än ingången med låg effekt. En transistor fungerar på liknande sätt som en person som aktiverar en ljusströmbrytare, förutom att den kan växlas mycket snabbt och endast kräver en elektrisk signal för att slutföra anslutningen.

Transistorerna i en radioförstärkare kan slås på och av på samma frekvens som en radiosignal. Detta resulterar i att den ursprungliga signalen replikeras vid en mycket högre effektnivå. För att använda ljusomkopplarexemplet motsvarar denna funktionalitet en person som får en svag Morse-kodsignal och växlar till en högeffektlampa i samma mönster. Transistorerna hos en radiofrekvensförstärkare kan utföra denna omkopplingsfunktion många gånger snabbare än en människa, och många förstärkare kan växla en signal tusentals eller till och med miljoner gånger per sekund.

En radioförstärkare måste utformas korrekt för att hantera den önskade mängden utsignal. Om transistorerna i en förstärkare inte är tillräckligt stora kan de snabbt överhettas och smälta. Många förstärkare använder speciella metalldelar, kallade kylflänsar, för att sprida överskottsvärme och förhindra transistorer från att skadas. Mycket stora RF-förstärkare använder flera steg av anslutna transistorer; varje uppsättning är utformad för att successivt hantera mer kraft.

RF-förstärkare har många praktiska tillämpningar. En av de vanligaste användningarna är att öka data- eller röstsignalen som skickas eller tas emot via en antenn. Radioförstärkare kan också öka styrkan hos radiopulser, till exempel de som används i en radarenhet. Vanliga hushållsapparater använder också dessa typer av förstärkare. Mikrovågsugnar förlitar sig på en förstärkare för att skapa högeffekta radiovågor, som väcker molekylerna i maten och får värmen att öka.