Линейный усилитель VHF-UHF

Построим линейный усилитель VHF-UHF, который может работать на частотах от 47 МГц до 740 МГц. Он может использоваться в качестве конечного выходного каскада любого передатчика, работающего между этими частотами.Он использует BFQ34 NPN 4GHz широкополосный транзистор с превосходными характеристиками. Частоты СВЧ (сверхвысокой частоты) начинаются с 300 МГц и заканчиваются на 3000 МГц (длина волны: от 1 м до 100 мм). VHF (очень высокая частота) ограничена между 30 МГц и 300 МГц (длина волны: от 1 м до 10 м). Частоты, принадлежащие VHF и УВЧ-диапазонам спектра при распространении через ионосферу, показывают относительно небольшие потери мощности. Поскольку ионосфера не отражает радиоволны ОВЧ и УВЧ, передача локально ограничена, и помехи от других сигналов дистанционной передачи не допускаются. По этой причине они широко используются в спутниковой связи.

Распространение УВЧ с тропосферной обработкой происходит очень эффективным образом. По мере уменьшения значения частоты распространение становится более сложным для низких ОВЧ. С этого момента эффективность распространения уже не является удовлетворительной. Частоты УВЧ менее отражаются по сравнению с ОВЧ ионосферой. Что касается ОВЧ, то в E-слое ионосферы условия условий заряженных частиц, столь плотно отражающие атмосферные волны, могут быть сформированы в условиях. Этот метод распространения волн не особенно популярен в частотном диапазоне ОВЧ. Сигналы УВЧ более деформируются, чем влажность. Основным преимуществом передачи УВЧ по ОВЧ является более высокая частота и, следовательно, более короткая длина волны. Как известно, поскольку размеры передающей и приемной антенн пропорциональны длине волны, антенны в области УВЧ значительно меньше. Космический шум, поглощаемый приемными антеннами, и тепловой шум, создаваемый в приемнике, снижают эффективность телекоммуникационных систем на этих частотах. И наоборот, атмосферный шум и помехи от электрических устройств оказывают меньшее влияние на ОВЧ и УВЧ-диапазоны, чем на более низкие частотные диапазоны (например, HF). Линейные или преобразовательные усилители являются усилителями классов A, AB, B, C, поскольку ширина выходного сигнала пропорциональна ширине входного сигнала, а разность фаз между входом и выходом остается постоянной. Чем линейнее A, тем меньше линейный C. Но по мере снижения линейности производительность увеличивается. Типично, что класс А может достигать производительности до 50%, в то время как C может достигать значений â € <â € <до 90%. Затем будет сделана сводка оценок этапов бустера.

Типы линейных усилителей

Класс A: это самый линейный тип усилителя. Транзистор идет непрерывно ( угол поворота 360 ° ), и поэтому транзистор непрерывно потребляет энергию.

Класс B: транзистор поляризован для проведения половины периода (угол обработки 180 ° ). У нас максимальный доход 78,5%. Поскольку он обычно работает в двухтактном устройстве, у нас есть проблема IMD ​​(интермодуляционное искажение) в основном для малого входного сигнала.

Класс AB: Тип усилителя между A и B с углом проводимости между 180 ° и 360 ° . Он сочетает преимущества A и B и используется как промежуточное состояние.

Класс C: Его основная особенность - угол обработки менее 180, линейный, но не такой, как A или B. Он может достичь отличной производительности, до 89% -90%.

Транзистор BFQ34 инкапсулирован в 4-проводной конвертер SOT122A с керамический колпачок и все провода изолированы от шпильки. Его довольно дорого, поэтому следует проявлять большую осторожность при процедуре пайки. Он предназначен в основном для усилителей конечной ступени. Он также подходит для использования в маломощном оборудовании IV и V. Другим транзистором в цепи является C32725, который обеспечивает уровни сигнала идеальным для конечной стадии. В диапазоне UHF эпоксидная плата имеет удовлетворительное поведение, нет необходимости использовать плату PTFE (тефлон), такую ​​как более высокие частоты (> 1,3, 2,4 ГГц и т. Д.).Эпоксидная двухсторонняя плата, в отличие от PTFE, может быть легко найдена в магазинах электроники и спроектирована и разделена точно так же, как на простой доске. Дуплексная плата в конструкции должна быть толщиной 1/16 "(1,58 мм), с« е »(диэлектрическая постоянная печатной платы) = 5. Нижняя поверхность не ухудшается, а вся медная сторона используется как« RF-земля «Этот метод имеет превосходное поведение на высоких частотах, особенно на частотах выше УКВ. Поместив много конденсаторов на землю паразитных сигналов, и некоторые из них выбраны для изготовления SMD для устранения проблемы резонансных и паразитных емкостей. На выходных и входных конденсаторах, измеренных по переменным, фиксированные конденсаторы помещались со значением, которое давало наилучший ответ.

Vb = 0,83 В Vc = 11,2 В Vbc = 6 В Icq = 250 мА

Схема стабилизации имеет потенциометр 2,2 кОм для большого диапазона регулировки тока. Кроме того, транзистор C32725 обеспечивает достаточную стабильность поляризационного тока усилителя. Чтобы улучшить заземление конструкции и обеспечить, чтобы внешние сигналы не мешали работе усилителя, плата помещается внутри металлической коробки, которая также является единственным заземлением платы. Также в качестве входа и выхода усилителя можно использовать две BNC-штепселя.

На частотах до 175 МГц с каналами FM-диапазона (87,5 МГц-108 МГц) и VHF-каналами LI (каналы 2.3.4, частоты 47-68 МГц) импульс достигает 15 дБ.

В диапазоне ОВЧ-H-III (каналы 5-12, частоты 174-230 МГц) усиление 14,95 дБ стабильно до частоты 260 МГц, где оно падает до 14,7 дБ.

Для диапазона UHF VI-V (каналы 21-69, частоты 470-862 МГц) дает коэффициент усиления 8,55 дБ, который поддерживается почти постоянным, с небольшими колебаниями, до частоты 740 МГц, где он начинает резко падать, заканчивая последние каналы группы с 3 дБ.

Как правило, усилитель отлично работает с 47 МГц и достигает до 740 МГц, при этом усиление, конечно, значительно уменьшается по мере увеличения частоты сигнала.

На частотах УВЧ даже малейшая деталь важна для искажения сигнала. Тип платы, пайка, длина ножек инструмента, которая должна быть как можно меньше, поскольку может создаваться нежелательная катушка, допуски на материалы, экранирование, которое является важным условием для гладкого и не затронутого Внешние факторы, влияющие на усилитель, являются одними из ключевых вопросов, которые необходимо учитывать во время производственного процесса.