Vad är en radiofrekvensförstärkare?

En radiofrekvensförstärkare är en elektronisk enhet som omvandlar en svag signal till en radiosignal med mer kraft. Radiofrekvensförstärkare (RF) används ofta för att förstärka ett radiomeddelande innan det sänds av en antenn. Alternativt kan en RF-förstärkare användas för att öka effekten av svag mottagning. De flesta förstärkare kan ställas in till ett önskat frekvensområde, vilket gör att enheten kan förstärka specifika signaler mycket effektivt.

Transistorer utgör kärnan i en radiofrekvensförstärkare och låter den öka signaleffekten. En transistor är en halvledarkomponent som fungerar som omkopplare eller relä för elektricitet. När en transistor aktiveras av en lågeffektsignal stänger den två anslutningar. Dessa två länkar kan hantera mycket högre effekt än lågeffektsignalingången. En transistor fungerar på ett 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 med samma frekvens som en radiosignal. Detta resulterar i att den ursprungliga signalen replikeras med en mycket högre effektnivå. För att använda exemplet med ljusströmbrytare är denna funktion likvärdig med en person som tar emot en svag morsekodsignal och växlar en högeffektslampa i samma mönster. Transistorerna i en radiofrekvensförstärkare kan utföra denna omkopplingsfunktion många gånger snabbare än en människa, och många förstärkare kan byta en signal tusentals eller till och med miljontals gånger per sekund.

En radioförstärkare måste konstrueras 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 metallbitar, kallade kylflänsar, för att avleda överskottsvärme och förhindra att transistorerna skadas. Mycket stora RF-förstärkare använder flera steg av anslutna transistorer; varje set är designat för att successivt hantera mer kraft.

RF-förstärkare har många praktiska tillämpningar. En av de vanligaste användningsområdena är att förstärka data- eller röstsignalen som skickas eller tas emot via en antenn. Radioförstärkare kan också öka styrkan på 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 radiovågor med hög effekt, som exciterar molekylerna i maten och får värmen att öka.