आरएफ शक्ति एम्पलीफायर

एक आरएफ शक्ति एम्पलीफायर

ट्रांजिस्टर MRF317 . पर आधारित क्लास सी वीएचएफ पावर एम्पलीफायर

एक आकाशवाणी आवृति पावर एम्पलीफायर (आरएफ पावर एम्पलीफायर) एक प्रकार का इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर है जो कम-शक्ति वाले रेडियो-फ़्रीक्वेंसी सिग्नल (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) को उच्च-शक्ति सिग्नल में परिवर्तित करता है।^[1]आमतौर पर, आरएफ पावर एम्पलीफायर एक ट्रांसमीटर के एंटीना को चलाते हैं। डिजाइन लक्ष्यों में अक्सर लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) , बिजली उत्पादन, बैंडविड्थ, बिजली दक्षता, रैखिकता (रेटेड आउटपुट पर कम लाभ संपीड़न), इनपुट और आउटपुट प्रतिबाधा मिलान, और गर्मी अपव्यय शामिल होते हैं।

एम्पलीफायर वर्ग

कई आधुनिक आरएफ एम्पलीफायर विभिन्न डिजाइन लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद करने के लिए अलग-अलग मोड में काम करते हैं, जिन्हें कक्षाएं कहा जाता है। कुछ वर्ग क्लास-ए एम्पलीफायर|क्लास ए, क्लास-एबी एम्पलीफायर|क्लास एबी, इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर#क्लास बी और एबी|क्लास बी, इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर#क्लास सी|क्लास सी हैं, जिन्हें लीनियर एम्पलीफायर क्लास माना जाता है। इन वर्गों में सक्रिय डिवाइस का उपयोग नियंत्रित वर्तमान स्रोत के रूप में किया जाता है। इनपुट पर बायस एम्पलीफायर के वर्ग को निर्धारित करता है।

पावर एम्पलीफायर डिज़ाइन में एक सामान्य व्यापार-बंद दक्षता और रैखिकता के बीच व्यापार-बंद है। पहले नामित वर्ग अधिक कुशल हो जाते हैं, लेकिन कम रैखिक होते हैं, जिस क्रम में वे सूचीबद्ध होते हैं। स्विच के रूप में सक्रिय डिवाइस को संचालित करने से उच्च दक्षता प्राप्त होती है, सैद्धांतिक रूप से 100% तक, लेकिन कम रैखिकता।^[2]स्विच-मोड वर्गों में क्लास-डी एम्पलीफायर | क्लास डी, पावर एम्पलीफायर क्लास # क्लास एफ | क्लास एफ और पावर एम्पलीफायर क्लास # क्लास ई | क्लास ई हैं।^[3]क्लास डी एम्पलीफायर अक्सर आरएफ अनुप्रयोगों में उपयोग नहीं किया जाता है क्योंकि सक्रिय उपकरणों की सीमित स्विचिंग गति और संतृप्ति में संभावित चार्ज स्टोरेज से एक बड़ा आई-वी उत्पाद हो सकता है,^[2]जो दक्षता को खराब करता है।

ठोस अवस्था बनाम वैक्यूम ट्यूब एम्पलीफायरों

आधुनिक आरएफ पावर एम्पलीफायर पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस | सॉलिड-स्टेट डिवाइसेस, मुख्य रूप से MOSFET s (मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) का उपयोग करते हैं।^[4]^[5]^[6]जल्द से जल्द MOSFET- आधारित RF एम्पलीफायरों की तारीख 1960 के दशक के मध्य में है।^[7]1990 के दशक तक आरएफ पावर एम्पलीफायरों के लिए मानक तकनीक के रूप में, द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर का उपयोग आमतौर पर अतीत में भी किया जाता था, जब तक कि उन्हें पावर MOSFET s, विशेष रूप से LDMOS ट्रांजिस्टर द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता था,^[4]^[6]एलडीएमओएस ट्रांजिस्टर के बेहतर आरएफ प्रदर्शन के कारण।^[6]

MOSFET ट्रांजिस्टर और अन्य आधुनिक सॉलिड-स्टेट (इलेक्ट्रॉनिक्स) | सॉलिड-स्टेट डिवाइसेस ने अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में वेक्यूम - ट्यूब ों को बदल दिया है, लेकिन ट्यूब अभी भी कुछ उच्च-शक्ति ट्रांसमीटर (वाल्व आरएफ एम्पलीफायर देखें) में उपयोग किए जाते हैं। हालांकि यंत्रवत् रूप से मजबूत, ट्रांजिस्टर विद्युत रूप से नाजुक होते हैं – वे अतिरिक्त वोल्टेज या करंट से आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। ट्यूब यांत्रिक रूप से नाजुक लेकिन विद्युत रूप से मजबूत होती हैं – वे प्रशंसनीय क्षति के बिना उल्लेखनीय रूप से उच्च वोल्टेज से अधिक को संभाल सकते हैं।

आवेदन

आरएफ पावर एम्पलीफायर के मूल अनुप्रयोगों में एक अन्य उच्च-शक्ति स्रोत के लिए ड्राइविंग, एक ट्रांसमिटिंग एंटीना (रेडियो) और रोमांचक माइक्रोवेव गुहा रेज़ोनेटर चलाना शामिल है। इन अनुप्रयोगों में, ड्राइविंग ट्रांसमीटर एंटेना सबसे प्रसिद्ध है। ट्रांसीवर | ट्रांसमीटर-रिसीवर का उपयोग न केवल आवाज और डेटा संचार के लिए बल्कि मौसम संवेदन (राडार के रूप में) के लिए भी किया जाता है।^{[citation needed]} एलडीएमओएस (बाद में विसरित एमओएसएफईटी) का उपयोग करने वाले आरएफ पावर एम्पलीफायर वायरलेस दूरसंचार नेटवर्क, विशेष रूप से मोबाइल नेटवर्क में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पावर सेमीकंडक्टर डिवाइस हैं।^[4]^[8]^[6]एलडीएमओएस-आधारित आरएफ पावर एम्पलीफायरों का व्यापक रूप से डिजिटल मोबाइल नेटवर्क जैसे 2 [[ जेड2जी ]], 3 जी, में उपयोग किया जाता है।^[4]^[6]और बदलाव .^[8]

वाइडबैंड एम्पलीफायर डिजाइन

बड़े बैंडविड्थ (सिग्नल प्रोसेसिंग) पर विद्युत प्रतिबाधा परिवर्तनों को महसूस करना मुश्किल है, इसलिए परंपरागत रूप से, अधिकांश वाइडबैंड एम्पलीफायरों को 50 Ω आउटपुट लोड को खिलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ट्रांजिस्टर आउटपुट पावर तब तक सीमित है

P_{\text{out}}\leq {\frac {(V_{\text{br}}-V_{\text{k}})^{2}}{8Z_{\text{o}}}},

कहाँ पे

V_{\text{br}}

बिजली की ख़राबी के रूप में परिभाषित किया गया है,

V_{\text{k}}

घुटने के वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया गया है,

Z_{\text{o}}

चुना जाता है ताकि रेटेड शक्ति को पूरा किया जा सके।

बाहरी भार, परंपरा के अनुसार, $Z_{\text{L}}=50~\Omega .$ इसलिए, किसी प्रकार का प्रतिबाधा मिलान होना चाहिए जो से रूपांतरित होता है $Z_{\text{o}}$ प्रति $Z_{\text{L}}=50~\Omega .$ लोडलाइन विधि का उपयोग अक्सर आरएफ पावर एम्पलीफायर डिजाइन में किया जाता है।^[9]

यह भी देखें

संदर्भ

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ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स)

बाहरी संबंध

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