تقویت کننده RF فرکانس بالا 810 تا 860 مگاهرتز | توان خروجی 20 وات

تقویت کننده RF باند 810 تا 860 مگاهرتز با توان خروجی 20 وات، یک تقویت کننده توان فرکانس بالا است که با هدف افزایش توان خروجی و برد ارتباطی فرستنده‌های کم‌توان در محدوده UHF طراحی شده است. این RF Power Amplifier برای ورودی‌هایی در محدوده تقریبی 1 تا 2 وات مناسب بوده و می‌تواند در سامانه‌های انتقال داده، فرستنده‌های صوت دیجیتال، رادیوهای دیتا، تجهیزات آزمایشگاهی و پروژه‌های تحقیقاتی RF مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی این تقویت کننده بر پایه ساختارموازی و استفاده از ترانزیستورهای LDMOS انجام شده است تا ضمن دستیابی به توان خروجی 20 وات، بازدهی مناسب و استحکام بالایی در شرایط نامطلوب بار فراهم شود. استفاده از LDMOS در تقویت کننده‌های توان RF یکی از رویکردهای شناخته‌شده در طراحی تقویت کننده‌های UHF و VHF است و این فناوری در محصولات تجاری RF نیز برای دستیابی به توان، بهره و استحکام بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طراحی مقاوم برای افزایش پایداری لینک RF

یکی از ویژگی‌های مهم این تقویت کننده فرکانس بالا، ساختارموازی است. در صورت بروز آسیب یا از کار افتادن یکی از مسیرهای تقویت، معماری مدار به‌گونه‌ای طراحی شده که سیستم می‌تواند همچنان توان RF را با سطحی کمتر به خروجی و آنتن منتقل کند.

این ویژگی برای کاربردهایی که پایداری لینک رادیویی و تداوم ارتباط اهمیت بالایی دارد، می‌تواند یک مزیت مهم باشد؛ زیرا خرابی یک مسیر تقویت الزاماً به معنی قطع کامل توان RF خروجی نخواهد بود.

این نوع طراحی به‌خصوص در تجهیزات ارتباطی، سامانه‌های انتقال داده و سیستم‌های آزمایشگاهی که توقف کامل لینک می‌تواند باعث اختلال در عملکرد سیستم شود، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

تحمل بالای VSWR و Load Mismatch

این PA با استفاده از ساختار RF مقاوم و ترانزیستورهای LDMOS طراحی شده و قابلیت تحمل VSWR تا 65:1 را در شرایط مشخص طراحی و آزمون دارد.

چنین سطحی از تحمل mismatch برای شرایطی مانند قطع شدن آنتن، اتصال نامناسب بار، تغییر شدید امپدانس بار یا عدم تطابق بین خروجی تقویت کننده و آنتن اهمیت دارد.

در یک سیستم RF ایده‌آل، خروجی تقویت کننده به یک بار 50 اهم متصل است؛ اما در کاربرد واقعی ممکن است به دلیل خرابی کابل یا کانکتور، تغییر شرایط آنتن یا قطع شدن مسیر RF، بخشی از توان به سمت تقویت کننده بازتاب شود. طراحی rugged در بخش خروجی PA با هدف کاهش ریسک آسیب ناشی از چنین شرایطی انجام می‌شود.

تحمل Load Mismatch بالا یکی از ویژگی‌هایی است که در خانواده‌های مختلف ترانزیستورهای توان RF مبتنی بر LDMOS نیز مورد توجه قرار گرفته است؛ برای نمونه، برخی محصولات LDMOS شرکت Wolfspeed در شرایط آزمون مشخص، تحمل VSWR بسیار بالا را ارائه می‌کنند.

بازدهی بالا و مدیریت توان RF

این تقویت کننده توان RF دارای PAE ≥ 53% است. بازدهی توان افزوده یا Power Added Efficiency (PAE) یکی از پارامترهای مهم در ارزیابی عملکرد یک Power Amplifier است، زیرا علاوه بر توان DC مصرفی، میزان توان RF اعمال‌شده به ورودی تقویت کننده را نیز در نظر می‌گیرد.

PAE بالاتر به معنی تبدیل سهم بیشتری از توان DC مصرفی به توان RF مفید است و در طراحی تجهیزات قابل حمل، فرستنده‌های کم‌مصرف و سامانه‌هایی که مدیریت حرارتی اهمیت دارد، مزیت محسوب می‌شود.

در توان خروجی 20 وات، مدیریت حرارتی نیز اهمیت ویژه‌ای دارد؛ به همین دلیل برد RF این تقویت کننده بر روی پلیت آلومینیومی CNC شده طراحی شده است تا امکان اتصال مستقیم و مناسب به هیت‌سینک و انتقال حرارت از مجموعه RF فراهم شود.

ورودی مناسب برای فرستنده‌های 1 تا 2 وات

بهره RF این مدل 11.5 dB است و برای کاربردهایی که منبع RF اولیه توان خروجی محدودی در اختیار دارد، طراحی شده است.

در صورت نیاز به توان ورودی کمتر یا تطبیق با منابع RF ضعیف‌تر، امکان افزودن پیش‌تقویت کننده RF (RF Pre-Amplifier) به ساختار سیستم وجود دارد.

این موضوع باعث می‌شود تقویت کننده بتواند به‌عنوان مرحله توان نهایی در زنجیره RF مورد استفاده قرار گیرد و توان خروجی فرستنده کم‌توان را تا سطح 20 وات افزایش دهد.

پهنای باند قابل سفارشی‌سازی

نسخه پایه این محصول برای محدوده 810 تا 860 مگاهرتز طراحی شده است. با توجه به ساختار RF و طراحی شبکه‌های تطبیق، امکان سفارشی‌سازی محدوده فرکانسی وجود دارد.

در پروژه‌های خاص، امکان جابه‌جایی محدوده کاری تا حدود 10 درصد نسبت به باند طراحی‌شده، بسته به نیاز پروژه و پس از بررسی شبکه‌های تطبیق RF، وجود دارد.

بنابراین در صورت نیاز به یک تقویت کننده RF سفارشی برای یک باند فرکانسی مشخص، امکان بررسی و طراحی مجدد شبکه‌های Matching و سایر بخش‌های RF توسط تیم مهندسی آوید بسامد نصر وجود دارد.

حفاظت در برابر پلاریته معکوس

برای افزایش قابلیت اطمینان در شرایط نصب و استفاده عملی، این PA به مدار حفاظت پلاریته معکوس تغذیه DC مجهز شده است.

این حفاظت از مدار در برابر اتصال اشتباه قطب‌های منبع تغذیه جلوگیری کرده و احتمال آسیب به بخش‌های حساس الکترونیکی را در هنگام نصب یا سرویس کاهش می‌دهد.

کاربردهای تقویت کننده  810–860 مگاهرتز

این تقویت کننده فرکانس بالا می‌تواند در طیف وسیعی از پروژه‌های UHF و RF مورد استفاده قرار گیرد، از جمله:

• رادیوهای دیتای UHF
• لینک‌های انتقال داده بی‌سیم
• فرستنده‌های دیجیتال صوت محلی
• تجهیزات و سامانه‌های رادیویی PMR
• پروژه‌های مرتبط با سیستم‌های TETRA، متناسب با فرکانس و الزامات رگولاتوری
• سیستم‌های DMR و تجهیزات رادیویی دیجیتال، در صورت تطابق فرکانسی
• منابع سیگنال RF توان بالا
• تجهیزات تست و اندازه‌گیری RF
• آزمایشگاه‌های مهندسی فرکانس بالا
• پروژه‌های تحقیقاتی و دانشگاهی RF
• سامانه‌های GPR و تجهیزات راداری زیرسطحی، در صورت تطابق فرکانسی و الزامات سامانه
• استفاده به‌عنوان مرحله نهایی توان در فرستنده‌های RF

مشخصات فنی

* مقدار تحمل VSWR تابع شرایط آزمون، فرکانس، توان اعمالی، فاز mismatch، دمای کاری و شرایط بار است و باید مطابق شرایط تست محصول در نظر گرفته شود.

سفارشی‌سازی تقویت کننده‌های RF و مایکروویو

شرکت مهندسی آوید بسامد نصر در زمینه طراحی و ساخت تقویت کننده‌های RF، تقویت کننده فرکانس بالا، RF Power Amplifier و تقویت کننده‌های مایکروویو فعالیت می‌کند.

امکان طراحی و سفارشی‌سازی پارامترهایی مانند فرکانس کاری، توان خروجی، بهره، پهنای باند، شبکه‌های تطبیق ورودی و خروجی، سطح هارمونیک و اسپوریوس، نوع تغذیه و ساختار مکانیکی و حرارتی متناسب با نیاز پروژه وجود دارد.

برای دریافت اطلاعات فنی، بررسی امکان سفارشی‌سازی و انتخاب مناسب‌ترین ساختار تقویت کننده RF برای پروژه خود، با واحد مهندسی آوید بسامد نصر تماس بگیرید.