FMUSER RF Power Amplifier ม้านั่งทดสอบแรงดันไฟสำหรับ AM Transmitter Power Amplifier (PA) และการทดสอบบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์

การทดสอบบอร์ดเครื่องขยายเสียง RF | AM การว่าจ้างโซลูชั่นจาก FMUSER

 

เพาเวอร์แอมปลิฟายเออร์ RF และบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของทรานสมิตเตอร์ AM และมีบทบาทสำคัญในการออกแบบตั้งแต่แรกเริ่ม การส่งมอบ และหลังการบำรุงรักษา

 

ส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณ RF ได้อย่างถูกต้อง ขึ้นอยู่กับระดับพลังงานและความแรงที่ผู้รับต้องการในการระบุและถอดรหัสสัญญาณ ความเสียหายใดๆ อาจทำให้เครื่องส่งกระจายเสียงมีความเพี้ยนของสัญญาณ ลดการใช้พลังงาน และอีกมากมาย

 

 

สำหรับการยกเครื่องและบำรุงรักษาส่วนประกอบหลักของเครื่องส่งสัญญาณออกอากาศในภายหลัง อุปกรณ์ทดสอบที่สำคัญบางอย่างเป็นสิ่งจำเป็น โซลูชันการวัด RF ของ FMUSER ช่วยให้คุณตรวจสอบการออกแบบของคุณผ่านประสิทธิภาพการวัด RF ที่ไม่มีใครเทียบได้

 

มันทำงานอย่างไร

 

ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการทดสอบเมื่อไม่สามารถยืนยันบอร์ดขยายกำลังและบอร์ดเครื่องขยายเสียงบัฟเฟอร์ของเครื่องส่งสัญญาณ AM หลังการซ่อมแซม

 

 

คุณสมบัติ

 

• แหล่งจ่ายไฟของแท่นทดสอบคือ AC220V และแผงควบคุมมีสวิตช์เปิดปิด -5v, 40v และ 30v ที่สร้างขึ้นภายในนั้นมาจากแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งในตัว
• มีอินเทอร์เฟซการทดสอบบัฟเฟอร์เอาต์พุต Q9 ที่ส่วนบนของแท่นทดสอบ: J1 และ J2, อินเทอร์เฟซการทดสอบเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง Q9: J1 และ J2 และไฟแสดงสถานะแรงดันไฟฟ้าของเครื่องขยายเสียง (59C23) J1 และ J2 เชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคปแบบบูรณาการคู่
• ด้านซ้ายของส่วนล่างของแท่นทดสอบคือตำแหน่งทดสอบการขยายบัฟเฟอร์ และด้านขวาคือการทดสอบบอร์ดขยายกำลัง

 

คำแนะนำ

 

• J1: ทดสอบสวิตช์ไฟ
• S1: สวิตช์เลือกการทดสอบบอร์ดแอมพลิฟายเออร์และบัฟเฟอร์บอร์ด
• S3/S4: บอร์ดเพาเวอร์แอมป์ทดสอบการเลือกสัญญาณเปิดหรือปิดสัญญาณเปิดซ้ายและขวา

 

RF Power Amplifier: มันคืออะไรและทำงานอย่างไร?

 

ในสนามวิทยุ เครื่องขยายกำลังคลื่นความถี่วิทยุ (RF PA) หรือเครื่องขยายกำลังคลื่นความถี่วิทยุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปที่ใช้ในการขยายและส่งออกเนื้อหาอินพุต ซึ่งมักแสดงเป็นแรงดันไฟฟ้าหรือกำลัง ขณะที่ฟังก์ชันของเครื่องขยายเสียง RF คือการเพิ่ม สิ่งที่ "ดูดซับ" ในระดับหนึ่งและ "ส่งออกไปยังโลกภายนอก"

 

มันทำงานอย่างไร

 

โดยปกติเครื่องขยายสัญญาณ RF จะถูกสร้างขึ้นในเครื่องส่งสัญญาณในรูปแบบของแผงวงจร แน่นอน เครื่องขยายสัญญาณ RF ยังสามารถเป็นอุปกรณ์แยกต่างหากที่เชื่อมต่อกับเอาท์พุตของทรานสมิตเตอร์เอาท์พุตกำลังต่ำผ่านสายโคแอกเซียล เนื่องจากพื้นที่มีจำกัด หากคุณสนใจ ยินดีต้อนรับ แสดงความคิดเห็น แล้วฉันจะอัปเดตมันในสักวันหนึ่ง :)

 

ความสำคัญของเครื่องขยายสัญญาณ RF คือการได้รับกำลังขับ RF ขนาดใหญ่เพียงพอ นั่นก็เพราะว่า ก่อนอื่น ในวงจร front-end ของเครื่องส่งสัญญาณ หลังจากที่สัญญาณเสียงถูกป้อนเข้าจากอุปกรณ์ต้นทางเสียงผ่านสายดาต้าแล้ว จะถูกแปลงเป็นสัญญาณ RF ที่อ่อนมากผ่านการมอดูเลต แต่สิ่งเหล่านี้อ่อนแอ สัญญาณไม่เพียงพอต่อการออกอากาศในวงกว้าง ดังนั้นสัญญาณมอดูเลต RF เหล่านี้จะผ่านชุดการขยายสัญญาณ (ระยะบัฟเฟอร์ ระยะการขยายระดับกลาง ระยะการขยายกำลังขั้นสุดท้าย) ผ่านเครื่องขยายสัญญาณ RF จนกว่าจะขยายเป็นกำลังที่เพียงพอ จากนั้นจึงส่งผ่านเครือข่ายที่ตรงกัน สุดท้ายก็สามารถป้อนเสาอากาศและแผ่รังสีออกมาได้

 

สำหรับการทำงานของเครื่องรับ เครื่องรับส่งสัญญาณหรือเครื่องรับ-ส่งสามารถมีสวิตช์ส่ง/รับ (T/R) ภายในหรือภายนอกได้ งานของสวิตช์ T/R คือการเปลี่ยนเสาอากาศไปยังเครื่องส่งหรือเครื่องรับตามความจำเป็น

 

โครงสร้างพื้นฐานของ RF Power Amplifier คืออะไร?

 

ตัวชี้วัดทางเทคนิคหลักของเครื่องขยายสัญญาณ RF คือกำลังขับและประสิทธิภาพ วิธีปรับปรุงกำลังขับและประสิทธิภาพคือหัวใจสำคัญของเป้าหมายการออกแบบของเครื่องขยายเสียง RF

 

เครื่องขยายสัญญาณ RF มีความถี่การทำงานที่ระบุ และความถี่การทำงานที่เลือกต้องอยู่ภายในช่วงความถี่ สำหรับความถี่ในการทำงาน 150 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) เครื่องขยายสัญญาณ RF ในช่วง 145 ถึง 155 MHz จะเหมาะสม เครื่องขยายสัญญาณ RF ที่มีช่วงความถี่ 165 ถึง 175 MHz จะไม่สามารถทำงานได้ที่ 150 MHz

 

โดยปกติในเครื่องขยายสัญญาณ RF ความถี่พื้นฐานหรือฮาร์มอนิกบางอย่างสามารถเลือกได้โดยวงจรเรโซแนนซ์ LC เพื่อให้ได้การขยายเสียงที่ปราศจากความผิดเพี้ยน นอกจากนี้ ส่วนประกอบฮาร์มอนิกในเอาต์พุตควรมีขนาดเล็กที่สุดเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกับช่องสัญญาณอื่นๆ

 

วงจรขยายกำลัง RF อาจใช้ทรานซิสเตอร์หรือวงจรรวมเพื่อสร้างการขยายสัญญาณ ในการออกแบบเครื่องขยายสัญญาณ RF เป้าหมายคือการมีการขยายสัญญาณที่เพียงพอเพื่อสร้างกำลังขับที่ต้องการ ในขณะที่ปล่อยให้มีความไม่ตรงกันชั่วคราวและเล็กน้อยระหว่างตัวส่งและตัวป้อนเสาอากาศและตัวเสาอากาศเอง ความต้านทานของตัวป้อนเสาอากาศและตัวเสาอากาศมักจะอยู่ที่ 50 โอห์ม

 

ตามหลักการแล้ว การรวมสายอากาศและสายป้อนจะแสดงความต้านทานความต้านทานอย่างหมดจดที่ความถี่ในการทำงาน

ทำไม RF Power Amplifier จึงจำเป็น?

 

ในฐานะที่เป็นส่วนหลักของระบบส่งสัญญาณ ความสำคัญของเครื่องขยายสัญญาณ RF นั้นชัดเจนในตัวเอง เราทุกคนทราบดีว่าเครื่องส่งสัญญาณออกอากาศแบบมืออาชีพมักประกอบด้วยส่วนต่างๆ ต่อไปนี้:

 

1. เปลือกแข็ง: มักทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ ยิ่งราคาสูง
2. บอร์ดอินพุตเสียง: ส่วนใหญ่ใช้เพื่อรับสัญญาณอินพุตจากแหล่งกำเนิดเสียง และเชื่อมต่อเครื่องส่งและแหล่งสัญญาณเสียงด้วยสายสัญญาณเสียง (เช่น XLR, 3.45 มม. เป็นต้น) โดยปกติแล้ว บอร์ดอินพุตเสียงจะวางไว้ที่แผงด้านหลังของเครื่องส่งสัญญาณ และเป็นสี่เหลี่ยมขนานที่มีอัตราส่วนกว้างยาวประมาณ 4:1
3. แหล่งจ่ายไฟ: ใช้สำหรับจ่ายไฟ ประเทศต่างๆ มีมาตรฐานการจ่ายไฟที่แตกต่างกัน เช่น 110V, 220V เป็นต้น ในสถานีวิทยุขนาดใหญ่บางแห่ง แหล่งจ่ายไฟทั่วไปคือระบบสายไฟ 3 เฟส 4 (380V/50Hz) ตามมาตรฐาน อีกทั้งเป็นที่ดินอุตสาหกรรมที่ได้มาตรฐานซึ่งแตกต่างจากมาตรฐานการไฟฟ้าพลเรือน
4. แผงควบคุมและโมดูเลเตอร์: มักจะอยู่ในตำแหน่งที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดบนแผงด้านหน้าของเครื่องส่งสัญญาณ ประกอบด้วยแผงการติดตั้งและปุ่มฟังก์ชันบางปุ่ม (ปุ่มควบคุม ปุ่มควบคุม หน้าจอแสดงผล ฯลฯ) ส่วนใหญ่ใช้เพื่อแปลงสัญญาณอินพุตเสียง เป็นสัญญาณ RF (จางมาก)
5. เครื่องขยายเสียง RF: มักจะหมายถึงบอร์ดเครื่องขยายเสียงซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อขยายสัญญาณ RF ที่อ่อนแอจากส่วนการมอดูเลต ประกอบด้วย PCB และชุดของการแกะสลักส่วนประกอบที่ซับซ้อน (เช่น สายอินพุต RF ชิปขยายกำลัง ตัวกรอง ฯลฯ) และเชื่อมต่อกับระบบป้อนเสาอากาศผ่านอินเทอร์เฟซเอาต์พุต RF
6. แหล่งจ่ายไฟและพัดลม: ข้อมูลจำเพาะจัดทำโดยผู้ผลิตเครื่องส่งสัญญาณ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับแหล่งจ่ายไฟและการกระจายความร้อน

 

ในหมู่พวกเขา เพาเวอร์แอมป์ RF เป็นแกนหลักที่สุด แพงที่สุด และเป็นส่วนที่เผาไหม้ง่ายที่สุดของเครื่องส่งสัญญาณ ซึ่งพิจารณาจากวิธีการทำงานเป็นหลัก: จากนั้นเอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์ RF จะเชื่อมต่อกับเสาอากาศภายนอก

 

เสาอากาศส่วนใหญ่สามารถปรับจูนได้ ดังนั้นเมื่อรวมกับตัวป้อน พวกมันจะให้อิมพีแดนซ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตัวส่งสัญญาณ การจับคู่อิมพีแดนซ์นี้จำเป็นสำหรับการถ่ายโอนพลังงานสูงสุดจากเครื่องส่งสัญญาณไปยังเสาอากาศ เสาอากาศมีลักษณะแตกต่างกันเล็กน้อยในช่วงความถี่ การทดสอบที่สำคัญคือเพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานสะท้อนจากเสาอากาศไปยังตัวป้อนและกลับไปยังเครื่องส่งสัญญาณนั้นต่ำเพียงพอ เมื่ออิมพีแดนซ์ไม่ตรงกันสูงเกินไป พลังงาน RF ที่ส่งไปยังเสาอากาศสามารถกลับไปยังเครื่องส่งสัญญาณได้ สร้างอัตราส่วนคลื่นนิ่งสูง (SWR) ทำให้กำลังส่งอยู่ในแอมพลิฟายเออร์ RF ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและแม้กระทั่งความเสียหายต่อแอกทีฟ ส่วนประกอบ

 

หากแอมพลิฟายเออร์สามารถทำงานได้ดีก็สามารถมีส่วนร่วมมากขึ้นซึ่งสะท้อนถึง "คุณค่า" ของตัวเอง แต่ถ้ามีปัญหาบางอย่างกับแอมพลิฟายเออร์หลังจากเริ่มทำงานหรือทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งไม่เพียง ให้ "การสนับสนุน" ใด ๆ อีกต่อไป แต่อาจมี "ช็อต" ที่ไม่คาดคิดอยู่บ้าง "แรงกระแทก" ดังกล่าวเป็นหายนะสำหรับโลกภายนอกหรือเครื่องขยายเสียงเอง

 

แอมพลิฟายเออร์บัฟเฟอร์: มันคืออะไรและทำงานอย่างไร

 

แอมพลิฟายเออร์บัฟเฟอร์ใช้ในเครื่องส่งสัญญาณ AM

 

ทรานสมิตเตอร์ AM ประกอบด้วยสเตจออสซิลเลเตอร์ สเตจบัฟเฟอร์และตัวคูณ สเตจไดรเวอร์ และสเตจโมดูเลเตอร์ โดยออสซิลเลเตอร์หลักจ่ายไฟให้กับแอมพลิฟายเออร์บัฟเฟอร์ ตามด้วยสเตจบัฟเฟอร์

 

สเตจถัดจากออสซิลเลเตอร์เรียกว่าบัฟเฟอร์หรือบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์ (บางครั้งเรียกง่ายๆ ว่าบัฟเฟอร์) - ตั้งชื่อเพราะแยกออสซิลเลเตอร์ออกจากเพาเวอร์แอมป์

 

ตามวิกิพีเดีย บัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์คือแอมพลิฟายเออร์ที่ให้การแปลงอิมพีแดนซ์ไฟฟ้าจากวงจรหนึ่งไปยังอีกวงจรหนึ่ง เพื่อป้องกันแหล่งสัญญาณจากกระแสใดๆ (หรือแรงดัน สำหรับบัฟเฟอร์ปัจจุบัน) ที่โหลดอาจสร้าง

 

อันที่จริง ที่ด้านตัวส่งสัญญาณ แอมพลิฟายเออร์บัฟเฟอร์ใช้เพื่อแยกออสซิลเลเตอร์หลักออกจากขั้นตอนอื่น ๆ ของตัวส่งสัญญาณ โดยไม่มีบัฟเฟอร์ เมื่อเพาเวอร์แอมพลิฟายเออร์เปลี่ยนแปลง มันจะสะท้อนกลับไปยังออสซิลเลเตอร์และทำให้ความถี่เปลี่ยน และถ้าการสั่น ถ้าตัวส่งเปลี่ยนความถี่ ตัวรับจะขาดการติดต่อกับตัวส่งและรับข้อมูลไม่ครบถ้วน

 

มันทำงานอย่างไร

 

ออสซิลเลเตอร์หลักในเครื่องส่งสัญญาณ AM จะสร้างความถี่พาหะ sub-harmonic ที่เสถียร คริสตัลออสซิลเลเตอร์ใช้เพื่อสร้างการสั่นแบบฮาร์มอนิกที่เสถียรนี้ หลังจากนั้นความถี่จะเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่ต้องการโดยใช้เครื่องกำเนิดฮาร์มอนิก ความถี่พาหะควรมีเสถียรภาพมาก การเปลี่ยนแปลงความถี่นี้อาจก่อให้เกิดการรบกวนกับสถานีส่งสัญญาณอื่นได้ เป็นผลให้เครื่องรับจะยอมรับโปรแกรมจากเครื่องส่งสัญญาณหลายเครื่อง

 

แอมพลิฟายเออร์แบบปรับแต่งที่ให้อิมพีแดนซ์อินพุตสูงที่ความถี่ออสซิลเลเตอร์หลักคือบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์ ช่วยป้องกันการเปลี่ยนแปลงของกระแสโหลด เนื่องจากอิมพีแดนซ์อินพุตสูงที่ความถี่ในการทำงานของออสซิลเลเตอร์หลัก การเปลี่ยนแปลงจะไม่ส่งผลต่อออสซิลเลเตอร์หลัก ดังนั้นบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์จึงแยกออสซิลเลเตอร์หลักออกจากสเตจอื่นเพื่อให้เอฟเฟกต์การโหลดไม่เปลี่ยนความถี่ของออสซิลเลเตอร์หลัก

 

RF Power Amplifier Test Bench: มันคืออะไรและทำงานอย่างไร

 

คำว่า "test bench" ใช้ภาษาคำอธิบายฮาร์ดแวร์ในการออกแบบดิจิทัลเพื่ออธิบายโค้ดทดสอบที่สร้างอินสแตนซ์ DUT และรันการทดสอบ

 

ม้านั่งทดสอบ

 

ม้านั่งทดสอบหรือโต๊ะทำงานทดสอบเป็นสภาพแวดล้อมที่ใช้เพื่อตรวจสอบความถูกต้องหรือมีสติของการออกแบบหรือแบบจำลอง

 

คำนี้มีต้นกำเนิดมาจากการทดสอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยที่วิศวกรจะนั่งบนม้านั่งในห้องปฏิบัติการ ถือเครื่องมือวัดและจัดการ เช่น ออสซิลโลสโคป มัลติมิเตอร์ หัวแร้ง เครื่องตัดลวด ฯลฯ และตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์ที่ทดสอบด้วยตนเอง (ดุสิต).

 

ในบริบทของซอฟต์แวร์หรือเฟิร์มแวร์หรือวิศวกรรมฮาร์ดแวร์ แท่นทดสอบคือสภาพแวดล้อมที่ผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในระหว่างการพัฒนาได้รับการทดสอบโดยใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ในบางกรณี ซอฟต์แวร์อาจต้องมีการดัดแปลงเล็กน้อยเพื่อทำงานกับ testbench แต่การเข้ารหัสอย่างระมัดระวังจะช่วยให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นสามารถยกเลิกได้อย่างง่ายดายและไม่มีจุดบกพร่องใดๆ เกิดขึ้น

 

อีกความหมายหนึ่งของ "เตียงทดสอบ" คือสภาพแวดล้อมที่แยกตัวและควบคุมได้ คล้ายกับสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงมาก แต่ไม่ซ่อนหรือมองเห็นต่อสาธารณะ ลูกค้า ฯลฯ ดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะทำการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากไม่มีผู้ใช้ปลายทางเกี่ยวข้อง

 

อุปกรณ์ RF ภายใต้การทดสอบ (DUT)

 

อุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ (DUT) เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับการทดสอบเพื่อกำหนดประสิทธิภาพและความชำนาญ DUT ยังสามารถเป็นส่วนประกอบของโมดูลขนาดใหญ่หรือหน่วยที่เรียกว่าหน่วยภายใต้การทดสอบ (UUT) ตรวจสอบข้อบกพร่องของ DUT เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างถูกต้อง การทดสอบได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันอุปกรณ์ที่เสียหายไม่ให้ออกสู่ตลาด ซึ่งสามารถลดต้นทุนการผลิตได้เช่นกัน

 

อุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ (DUT) หรือที่เรียกว่าอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ (EUT) และหน่วยทดสอบ (UUT) คือการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้นซึ่งได้รับการทดสอบเมื่อผลิตครั้งแรกหรือภายหลังในวงจรชีวิตซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบการทำงานอย่างต่อเนื่อง และการสอบเทียบ ซึ่งอาจรวมถึงการทดสอบหลังการซ่อมเพื่อตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ทำงานตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์เดิมหรือไม่

 

ในการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ที่ทดสอบคือแม่พิมพ์บนแผ่นเวเฟอร์หรือชิ้นส่วนที่บรรจุในขั้นสุดท้าย ใช้ระบบเชื่อมต่อเชื่อมต่อส่วนประกอบกับอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง จากนั้นอุปกรณ์ทดสอบจะจ่ายไฟให้กับส่วนประกอบ ส่งสัญญาณกระตุ้น และวัดและประเมินผลลัพธ์ของอุปกรณ์ ด้วยวิธีนี้ ผู้ทดสอบจะกำหนดว่าอุปกรณ์ที่ทดสอบนั้นตรงตามข้อกำหนดของอุปกรณ์หรือไม่

 

โดยทั่วไป RF DUT สามารถออกแบบวงจรด้วยการผสมผสานและจำนวนของส่วนประกอบอนาล็อกและ RF, ทรานซิสเตอร์, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ ฯลฯ เหมาะสำหรับการจำลองด้วย Agilent Circuit Envelope Simulator วงจร RF ที่ซับซ้อนมากขึ้นจะใช้เวลาในการจำลองและใช้หน่วยความจำมากขึ้น

 

ความต้องการด้านเวลาและหน่วยความจำในการจำลอง Testbench เป็นการผสมผสานระหว่างการวัดประสิทธิภาพของม้านั่งทดสอบกับข้อกำหนดของวงจร RF ที่ง่ายที่สุด บวกกับข้อกำหนดการจำลองวงจรของ RF DUT ที่น่าสนใจ

 

RF DUT ที่เชื่อมต่อกับแท่นทดสอบแบบไร้สายมักใช้กับแท่นทดสอบเพื่อทำการวัดเริ่มต้นโดยการตั้งค่าพารามิเตอร์แท่นทดสอบ การตั้งค่าพารามิเตอร์การวัดเริ่มต้นมีให้สำหรับ RF DUT ทั่วไป:

 

• จำเป็นต้องมีสัญญาณอินพุต (RF) ที่มีความถี่พาหะความถี่วิทยุคงที่ เอาต์พุตของแหล่งสัญญาณ RF ของม้านั่งทดสอบไม่ได้สร้างสัญญาณ RF ซึ่งความถี่พาหะ RF จะแปรผันตามเวลา อย่างไรก็ตาม แท่นทดสอบจะสนับสนุนสัญญาณเอาท์พุตที่มีเฟสพาหะ RF และมอดูเลตความถี่ ซึ่งสามารถแสดงได้โดยการเปลี่ยนแปลงซองจดหมาย I และ Q ที่เหมาะสมที่ความถี่พาหะ RF คงที่
• มีการสร้างสัญญาณเอาท์พุตที่มีความถี่พาหะ RF คงที่ สัญญาณอินพุตของแท่นทดสอบต้องไม่มีความถี่พาหะที่ความถี่จะแปรผันตามเวลา อย่างไรก็ตาม แท่นทดสอบจะรองรับสัญญาณอินพุตที่มีสัญญาณรบกวนของเฟสพาหะ RF หรือดอปเปลอร์ชิฟต์แบบแปรผันตามเวลาของตัวพา RF การรบกวนสัญญาณเหล่านี้คาดว่าจะแสดงโดยการเปลี่ยนแปลงซองจดหมาย I และ Q ที่เหมาะสมที่ความถี่พาหะ RF คงที่
• จำเป็นต้องมีสัญญาณอินพุตจากเครื่องกำเนิดสัญญาณที่มีความต้านทานแหล่งสัญญาณ 50 โอห์ม
• จำเป็นต้องมีสัญญาณอินพุตโดยไม่มีการสะท้อนสเปกตรัม
• สร้างสัญญาณเอาท์พุตที่ต้องการตัวต้านทานโหลดภายนอก 50 โอห์ม
• สร้างสัญญาณเอาท์พุตโดยไม่มีการมิเรอร์สเปกตรัม
• ใช้แท่นทดสอบเพื่อกรองสัญญาณแบนด์พาสที่เกี่ยวข้องกับการวัดของสัญญาณเอาต์พุต RF DUT

 

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องส่งสัญญาณ AM ที่คุณควรรู้

 

เครื่องส่งที่ปล่อยสัญญาณ AM เรียกว่าเครื่องส่ง AM เครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้ใช้ในย่านความถี่คลื่นปานกลาง (MW) และคลื่นสั้น (SW) ของการออกอากาศ AM แถบ MW มีความถี่ระหว่าง 550 kHz ถึง 1650 kHz และย่านความถี่ SW มีความถี่ตั้งแต่ 3 MHz ถึง 30 MHz

 

เครื่องส่ง AM สองประเภทที่ใช้ตามกำลังส่งคือ:

 

1. ระดับสูง
2. ระดับต่ำ

 

เครื่องส่งสัญญาณระดับสูงใช้การมอดูเลตระดับสูง และเครื่องส่งระดับต่ำใช้การมอดูเลตระดับต่ำ ทางเลือกระหว่างแผนการมอดูเลตทั้งสองแบบขึ้นอยู่กับกำลังส่งของเครื่องส่งสัญญาณ AM ในเครื่องส่งแบบกระจายเสียงที่มีกำลังส่งอยู่ในลำดับกิโลวัตต์ จะใช้การมอดูเลตระดับสูง ในเครื่องส่งกำลังต่ำที่ต้องการกำลังส่งเพียงไม่กี่วัตต์ จะใช้การมอดูเลตระดับต่ำ

 

เครื่องส่งสัญญาณระดับสูงและต่ำ

 

รูปด้านล่างแสดงแผนภาพบล็อกของเครื่องส่งสัญญาณระดับสูงและระดับต่ำ ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเครื่องส่งสัญญาณทั้งสองเครื่องคือการขยายกำลังของสัญญาณพาหะและสัญญาณมอดูเลต

 

รูปที่ (a) แสดงแผนภาพบล็อกของเครื่องส่งสัญญาณ AM ขั้นสูง

 

รูปที่ (a) ถูกวาดเพื่อส่งสัญญาณเสียง ในการส่งสัญญาณระดับสูง กำลังของสัญญาณพาหะและสัญญาณมอดูเลตจะถูกขยายก่อนที่จะนำไปใช้กับสเตจโมดูเลเตอร์ ดังแสดงในรูปที่ (a) ในการมอดูเลตระดับต่ำ พลังของสัญญาณอินพุตสองตัวที่ส่งไปยังสเตจโมดูเลเตอร์จะไม่ถูกขยาย กำลังส่งที่ต้องการนั้นได้มาจากขั้นตอนสุดท้ายของเครื่องส่ง นั่นคือเพาเวอร์แอมป์คลาส C

 

ส่วนของรูป (ก) คือ:

 

1. ผู้ให้บริการออสซิลเลเตอร์
2. บัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์
3. ตัวคูณความถี่
4. ขยายอำนาจ
5. ห่วงโซ่เสียง
6. แอมพลิฟายเออร์คลาส C แบบมอดูเลต
7. ผู้ให้บริการออสซิลเลเตอร์

 

ออสซิลเลเตอร์ของผู้ให้บริการสร้างสัญญาณพาหะในช่วงความถี่วิทยุ ความถี่ของพาหะสูงเสมอ เนื่องจากเป็นการยากที่จะสร้างความถี่สูงที่มีความเสถียรของความถี่ที่ดี ออสซิลเลเตอร์แบบพาหะจึงสร้างซับมัลติเพิลที่มีความถี่พาหะที่ต้องการ อ็อกเทฟย่อยนี้คูณด้วยสเตจตัวคูณเพื่อให้ได้ความถี่พาหะที่ต้องการ นอกจากนี้ คริสตัลออสซิลเลเตอร์ยังสามารถใช้ในขั้นตอนนี้เพื่อสร้างพาหะความถี่ต่ำที่มีความเสถียรของความถี่ที่ดีที่สุด ระยะตัวคูณความถี่จะเพิ่มความถี่พาหะให้เป็นค่าที่ต้องการ

 

บัฟเฟอร์แอมป์

 

วัตถุประสงค์ของเครื่องขยายเสียงบัฟเฟอร์เป็นสองเท่า อันดับแรกจะจับคู่อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์พาหะกับอิมพีแดนซ์อินพุตของตัวคูณความถี่ ซึ่งเป็นขั้นตอนต่อไปของออสซิลเลเตอร์พาหะ จากนั้นจะแยกออสซิลเลเตอร์ของพาหะและตัวคูณความถี่

 

นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้ตัวคูณดึงกระแสขนาดใหญ่จากออสซิลเลเตอร์ของพาหะ หากเป็นเช่นนี้ ความถี่ของตัวพาหะนำโรคจะไม่คงที่

 

ตัวคูณความถี่

 

ความถี่แบบทวีคูณย่อยของสัญญาณพาหะที่ผลิตโดยออสซิลเลเตอร์ตัวพาถูกนำไปใช้กับตัวคูณความถี่ผ่านบัฟเฟอร์แอมพลิฟายเออร์ ขั้นตอนนี้เรียกอีกอย่างว่าเครื่องกำเนิดฮาร์มอนิก ตัวคูณความถี่จะสร้างฮาร์โมนิกที่สูงกว่าของความถี่ตัวพาหะของออสซิลเลเตอร์ ตัวคูณความถี่คือวงจรที่ปรับจูนซึ่งปรับตามความถี่พาหะที่ต้องการส่ง

 

เพาเวอร์แอมป์

 

พลังของสัญญาณพาหะจะถูกขยายในสเตจเพาเวอร์แอมป์ นี่เป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับเครื่องส่งสัญญาณระดับสูง เพาเวอร์แอมป์คลาส C ให้พัลส์กระแสไฟสูงของสัญญาณพาหะที่เอาต์พุต

ห่วงโซ่เสียง

 

สัญญาณเสียงที่จะส่งนั้นได้มาจากไมโครโฟนดังแสดงในรูปที่ (a) แอมพลิฟายเออร์ไดรเวอร์เสียงจะขยายแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณนี้ การขยายเสียงนี้จำเป็นต่อการขับเคลื่อนเครื่องขยายกำลังเสียง ถัดไป เครื่องขยายเสียง Class A หรือ Class B จะขยายกำลังของสัญญาณเสียง

 

แอมพลิฟายเออร์คลาส C แบบมอดูเลต

 

นี่คือขั้นตอนการส่งออกของเครื่องส่งสัญญาณ สัญญาณเสียงที่มอดูเลตและสัญญาณพาหะถูกนำไปใช้กับขั้นตอนการมอดูเลตนี้หลังจากการขยายกำลัง การมอดูเลตเกิดขึ้นในขั้นตอนนี้ แอมพลิฟายเออร์ Class C ยังขยายกำลังของสัญญาณ AM ไปสู่กำลังส่งกลับคืนมา ในที่สุดสัญญาณนี้จะถูกส่งไปยังเสาอากาศซึ่งแผ่สัญญาณไปยังพื้นที่ส่งสัญญาณ

 

รูปที่ (b): ไดอะแกรมบล็อกตัวส่งสัญญาณ AM ระดับต่ำ

 

เครื่องส่ง AM ระดับต่ำที่แสดงในรูปที่ (b) คล้ายกับเครื่องส่งระดับสูง ยกเว้นว่ากำลังของตัวส่งและสัญญาณเสียงจะไม่ถูกขยาย สัญญาณทั้งสองนี้ถูกนำไปใช้กับเพาเวอร์แอมป์คลาส C แบบมอดูเลตโดยตรง

 

การมอดูเลตเกิดขึ้นในระหว่างเฟสนี้ และกำลังของสัญญาณมอดูเลตจะถูกขยายไปยังระดับกำลังส่งที่ต้องการ เสาอากาศส่งสัญญาณจะส่งสัญญาณ

 

ข้อต่อของสเตจเอาท์พุตและเสาอากาศ

 

สเตจเอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์คลาส C แบบมอดูเลตจะป้อนสัญญาณไปยังเสาอากาศส่งสัญญาณ ในการถ่ายโอนกำลังสูงสุดจากสเตจเอาท์พุตไปยังเสาอากาศ อิมพีแดนซ์ของทั้งสองส่วนจะต้องตรงกัน สำหรับสิ่งนี้ จำเป็นต้องมีเครือข่ายที่ตรงกัน การจับคู่ระหว่างทั้งสองควรจะสมบูรณ์แบบในทุกความถี่การส่ง เนื่องจากต้องมีการจับคู่ที่ความถี่ต่างกัน ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุที่ให้อิมพีแดนซ์ต่างกันที่ความถี่ต่างกันจึงถูกใช้ในเครือข่ายที่ตรงกัน

 

ต้องสร้างเครือข่ายที่ตรงกันโดยใช้ส่วนประกอบแบบพาสซีฟเหล่านี้ ดังแสดงในรูป (c) ด้านล่าง

 

รูป (c): เครือข่ายการจับคู่ Dual Pi

 

เครือข่ายที่ตรงกันซึ่งใช้ในการจับคู่ระยะเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณและเสาอากาศเรียกว่าเครือข่าย π แบบคู่ เครือข่ายแสดงในรูปที่ (c) ประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำสองตัว L1 และ L2 และตัวเก็บประจุ C1 และ C2 สองตัว ค่าของส่วนประกอบเหล่านี้จะถูกเลือกเพื่อให้อิมพีแดนซ์อินพุตของเครือข่ายอยู่ระหว่าง 1 ถึง 1' รูปที่ (c) แสดงให้ตรงกับอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของสเตจเอาต์พุตของตัวส่งสัญญาณ นอกจากนี้ อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครือข่ายยังตรงกับอิมพีแดนซ์ของเสาอากาศ

 

เครือข่ายการจับคู่ π คู่ยังกรองส่วนประกอบความถี่ที่ไม่ต้องการซึ่งปรากฏที่เอาต์พุตของสเตจสุดท้ายของเครื่องส่งสัญญาณ เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง Class C แบบมอดูเลตอาจมีฮาร์โมนิกที่สูงกว่าที่ไม่ต้องการอย่างมาก เช่น ฮาร์โมนิกที่สองและสาม การตอบสนองความถี่ของเครือข่ายที่ตรงกันถูกตั้งค่าให้ปฏิเสธฮาร์โมนิกที่สูงขึ้นที่ไม่ต้องการเหล่านี้โดยสมบูรณ์ และมีเพียงสัญญาณที่ต้องการเท่านั้นที่เชื่อมต่อกับเสาอากาศ