用于 AM 发射机功率放大器 (PA) 和缓冲放大器测试的 FMUSER 射频功率放大器电压测试台
特点
- 价格（美元）：联系了解更多
- 数量（PCS）：1
- 运费（美元）：联系了解更多
- 总计（美元）：联系了解更多
- 运输方式：DHL、FedEx、UPS、EMS、海运、空运
- 付款方式：TT（银行转账）、西联汇款、Paypal、Payoneer
射频功率放大器板测试 | FMUSER 的 AM 调试解决方案
射频功率放大器和缓冲放大器是调幅发射机最重要的部件，在早期设计、交付和后期维护中始终发挥着关键作用。
这些基本组件能够正确传输射频信号。 根据接收器识别和解码信号所需的功率水平和强度，任何损坏都可能使广播发射器出现信号失真、功耗降低等问题。
对于广播发射机核心部件的后期检修和维护，一些重要的检测设备是必不可少的。 FMUSER 的射频测量解决方案通过无与伦比的射频测量性能帮助您验证您的设计。
运行流程
主要用于调幅发射机的功放板和缓冲放大板维修后无法确认时的测试。
特征
- 测试台电源为AC220V，面板有电源开关。 内部产生的-5v、40v、30v由内置开关电源提供。
- 测试台上部有缓冲输出测试Q9接口：J1和J2，功放输出测试Q9接口：J1和J2，功放电压指示灯（59C23）。 J1 和 J2 连接到双集成示波器。
- 测试台下部左侧为缓冲放大测试位置，右侧为功放板测试。
说明
- J1：测试电源开关
- S1：放大板测试和缓冲板测试选择开关
- S3/S4：功放板测试左右开启信号开启或关闭选择。
射频功率放大器：它是什么以及它是如何工作的？
在无线电领域，射频功率放大器（RF PA）或射频功率放大器是一种常见的电子设备，用于放大和输出输入内容，通常以电压或功率表示，而射频功率放大器的作用是提高它把东西“吸收”到一定程度，然后“输出到外界”。
它是如何工作的？
通常，射频功率放大器以电路板的形式内置于发射机中。 当然，射频功率放大器也可以是一个单独的设备，通过同轴电缆连接到小功率输出发射机的输出端。 由于篇幅有限，如果大家有兴趣，欢迎留言评论，我会在未来的某一天更新它:)。
射频功率放大器的意义在于获得足够大的射频输出功率。 这是因为，首先，在发射机的前端电路中，音频信号从音源设备通过数据线输入后，会通过调制转换成非常微弱的射频信号，但是这些微弱的信号不足以满足大规模广播覆盖。 因此，这些射频调制信号通过射频功率放大器经过一系列放大（缓冲级、中间放大级、末级功率放大级），直到放大到足够的功率再通过匹配网络。 最后，它可以被馈送到天线并辐射出去。
对于接收器操作，收发器或发射器-接收器单元可以具有内部或外部发射/接收 (T/R) 开关。 T/R 开关的工作是根据需要将天线切换到发射器或接收器。
射频功率放大器的基本结构是什么？
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率和效率。 如何提高输出功率和效率是射频功率放大器设计目标的核心。
射频功率放大器有规定的工作频率，选择的工作频率必须在其频率范围内。 对于 150 兆赫 (MHz) 的工作频率，145 至 155 MHz 范围内的射频功率放大器将是合适的。 频率范围为 165 至 175 MHz 的射频功率放大器将无法在 150 MHz 下工作。
通常，在射频功率放大器中，可以通过LC谐振电路选择基频或一定的谐波，实现无失真放大。 除此之外，输出中的谐波分量应尽可能小，以免干扰其他通道。
RF功率放大器电路可以使用晶体管或集成电路来产生放大。 在射频功率放大器设计中，目标是具有足够的放大率以产生所需的输出功率，同时允许发射器和天馈线与天线本身之间存在暂时且小的失配。 天馈线和天线本身的阻抗通常为50欧姆。
理想情况下，天线和馈线组合将在工作频率下呈现纯电阻阻抗。
为什么需要射频功率放大器？
作为发射系统的主要部分，射频功率放大器的重要性不言而喻。 我们都知道，一台专业的广播发射机往往包括以下几部分：
- 硬壳：通常采用铝合金制成，价格较高。
- 音频输入板：主要用于获取音源的信号输入，通过音频线（如XLR、3.45MM等）连接发射机和音源。 音频输入板通常放置在发射机的后面板上，为长方体，纵横比约为 4:1。
- 电源：用于供电。 不同的国家有不同的供电标准，如110V、220V等。在一些大型电台，根据标准，常见的供电是3相4线制（380V/50Hz）。 按标准也是工业用地，有别于民用用电标准。
- 控制面板和调制器：通常位于发射机前面板上最显眼的位置，由安装面板和一些功能键（旋钮、控制键、显示屏等）组成，主要用于转换音频输入信号进入射频信号（非常微弱）。
- 射频功放：通常指功放板，主要用于放大调制部分输入的微弱射频信号。 它由一块PCB和一系列复杂的元件蚀刻（如射频输入线、功放芯片、滤波器等）组成，并通过射频输出接口与天馈系统相连。
- 电源和风扇：规格由变送器制造商制定，主要用于供电和散热
其中，射频功放是发射机中最核心、最昂贵、最容易烧毁的部分，这主要取决于它的工作原理：射频功放的输出再接外接天线。
大多数天线都可以进行调谐，以便在与馈线结合使用时，为发射器提供最理想的阻抗。 从发射器到天线的最大功率传输需要这种阻抗匹配。 天线在频率范围内的特性略有不同。 一项重要的测试是确保从天线到馈线并返回到发射机的反射能量足够低。 当阻抗失配过高时，发送到天线的射频能量会返回到发射机，产生高驻波比（SWR），导致发射功率停留在射频功率放大器中，导致过热甚至损坏有源成分。
如果功放能有好的性能，那么它可以贡献更多，这体现了它自身的“价值”，但是如果功放出现了一定的问题，那么在开始工作或工作一段时间后，不仅不能不再提供任何“贡献”，但可能会有一些意想不到的“冲击”。 这样的“冲击”对于外界或放大器本身来说都是灾难性的。
缓冲放大器：它是什么以及它是如何工作的？
缓冲放大器用于 AM 发射机。
AM 发射器由一个振荡器级、一个缓冲器和乘法器级、一个驱动器级和一个调制器级组成，其中主振荡器为缓冲放大器供电，然后是缓冲级。
振荡器旁边的级称为缓冲器或缓冲放大器（有时简称为缓冲器）——之所以如此命名，是因为它将振荡器与功率放大器隔离开来。
根据维基百科，缓冲放大器是一种放大器，它提供从一个电路到另一个电路的电阻抗转换，以保护信号源免受负载可能产生的任何电流（或电压，用于电流缓冲器）的影响。
实际上，在发射端，缓冲放大器是用来将主振荡器与发射器的其他级隔离开来的，没有缓冲器，一旦功率放大器发生变化，它就会反射回振荡器并使其改变频率，而如果振荡发射机改变频率，接收机将与发射机失去联系，接收到不完整的信息。
它是如何工作的？
AM 发射机中的主振荡器产生稳定的次谐波载波频率。 晶体振荡器用于产生这种稳定的次谐波振荡。 之后，通过谐波发生器将频率提高到所需值。 载波频率应该非常稳定。 该频率的任何变化都可能对其他发射站造成干扰。 结果，接收机将接受来自多个发射机的节目。
在主振荡器频率下提供高输入阻抗的调谐放大器是缓冲放大器。 它有助于防止负载电流发生任何变化。 由于其在主振荡器工作频率下的高输入阻抗，变化不会影响主振荡器。 因此，缓冲放大器将主振荡器与其他级隔离，从而负载效应不会改变主振荡器的频率。
射频功率放大器测试台：它是什么以及它是如何工作的
术语“测试台”使用数字设计中的硬件描述语言来描述实例化 DUT 并运行测试的测试代码。
试验台
测试台或测试工作台是用于验证设计或模型的正确性或健全性的环境。
该术语起源于电子设备的测试，工程师坐在实验室工作台上，手持示波器、万用表、烙铁、剪线钳等测量和操作工具，手动验证被测设备的正确性（待测物）。
在软件或固件或硬件工程的上下文中，测试台是在软件和硬件工具的帮助下测试正在开发的产品的环境。 在某些情况下，软件可能需要稍作修改才能与测试平台一起使用，但仔细的编码可确保更改可以轻松撤消并且不会引入错误。
“测试台”的另一个含义是一个隔离的、受控的环境，与生产环境非常相似，但对公众、客户等既不隐藏也不可见。因此，由于不涉及最终用户，因此进行更改是安全的。
被测射频设备 (DUT)
被测设备 (DUT) 是经过测试以确定性能和熟练程度的设备。 DUT 也可以是被称为待测单元 (UUT) 的更大模块或单元的组件。 检查 DUT 是否存在缺陷，以确保设备正常工作。 该测试旨在防止损坏的设备进入市场，这也可以降低制造成本。
被测设备 (DUT)，也称为被测设备 (EUT) 和被测单元 (UUT)，是一种制成品检查，在首次制造时或在其生命周期后期进行测试，作为正在进行的功能测试的一部分和校准。 这可以包括维修后测试，以确定产品是否符合原始产品规格。
在半导体测试中，被测器件是晶圆或最终封装部件上的管芯。 使用连接系统，将组件连接到自动或手动测试设备。 然后测试设备为组件供电，提供激励信号，并测量和评估设备的输出。 以这种方式，测试仪确定被测特定设备是否符合设备规范。
一般来说，RF DUT 可以是具有任意组合和数量的模拟和 RF 组件、晶体管、电阻器、电容器等的电路设计，适合使用 Agilent 电路包络模拟器进行仿真。 更复杂的射频电路将需要更多时间来模拟和消耗更多内存。
测试台仿真时间和内存要求可以被认为是基准测试台测量与最简单射频电路的要求以及感兴趣的射频 DUT 的电路包络仿真要求的组合。
连接到无线测试台的 RF DUT 通常可以与测试台一起使用，通过设置测试台参数来执行默认测量。 默认测量参数设置可用于典型的 RF DUT：
- 需要具有恒定射频载波频率的输入 (RF) 信号。 测试台射频信号源的输出不会产生射频载波频率随时间变化的射频信号。 然而，测试台将支持包含射频载波相位和频率调制的输出信号，这可以通过在恒定射频载波频率下适当的 I 和 Q 包络变化来表示。
- 产生具有恒定射频载波频率的输出信号。 测试台输入信号不得包含频率随时间变化的载波频率。 但是，测试台将支持包含射频载波相位噪声或射频载波随时间变化的多普勒频移的输入信号。 这些信号扰动预计由恒定射频载波频率下的合适 I 和 Q 包络变化来表示。
- 需要来自具有 50 欧姆源电阻的信号发生器的输入信号。
- 需要没有光谱镜像的输入信号。
- 生成一个需要 50 欧姆外部负载电阻的输出信号。
- 产生没有光谱镜像的输出信号。
- 依靠测试台对 RF DUT 输出信号执行任何与测量相关的带通信号滤波。
您应该知道的 AM 发射机基础知识
发射 AM 信号的发射机称为 AM 发射机。 这些发射机用于 AM 广播的中波 (MW) 和短波 (SW) 频段。 MW 波段的频率介于 550 kHz 和 1650 kHz 之间，SW 波段的频率介于 3 MHz 和 30 MHz 之间。
基于发射功率使用的两种类型的 AM 发射机是：
- 高水平
- 低级
高级发射机使用高级调制，低级发射机使用低级调制。 两种调制方案之间的选择取决于 AM 发射机的发射功率。 在其发射功率可能在千瓦数量级的广播发射机中，使用了高级调制。 在只需要几瓦发射功率的低功率发射机中，使用了低电平调制。
高低位变送器
下图显示了高电平和低电平发送器的框图。 两种发射机的基本区别在于载波和调制信号的功率放大。
图 (a) 显示了高级 AM 发射机的框图。
图（a）是为音频传输绘制的。 在高电平传输中，载波和调制信号的功率在被施加到调制器级之前被放大，如图（a）所示。 在低电平调制中，调制器级的两个输入信号的功率没有被放大。 所需的发射功率是从发射器的最后一级，即 C 类功率放大器获得的。
图（a）的部分是：
- 载波振荡器
- 缓冲放大器
- 倍频器
- 功率放大器
- 音频链
- 调制 C 类功率放大器
- 载波振荡器
载波振荡器产生射频范围内的载波信号。 载波的频率总是很高。 由于难以产生具有良好频率稳定性的高频，因此载波振荡器产生具有所需载波频率的约数。 该子倍频程由乘法器级相乘以获得所需的载波频率。 此外，在这个阶段可以使用晶体振荡器来产生具有最佳频率稳定性的低频载波。 然后，倍频器级将载波频率增加到其所需值。
缓冲放大器
缓冲放大器的目的是双重的。 它首先将载波振荡器的输出阻抗与倍频器的输入阻抗匹配，即载波振荡器的下一级。 然后它隔离载波振荡器和倍频器。
这是必要的，这样乘法器就不会从载波振荡器中汲取大电流。 如果发生这种情况，载波振荡器的频率将不稳定。
倍频器
由载波振荡器产生的载波信号的子倍频现在通过缓冲放大器施加到倍频器。 这个阶段也被称为谐波发生器。 倍频器产生载波振荡器频率的高次谐波。 倍频器是调谐到需要传输的载波频率的调谐电路。
功放
载波信号的功率然后在功率放大器级中被放大。 这是对高电平发射机的基本要求。 C 类功率放大器在其输出端提供载波信号的大功率电流脉冲。
音频链
要传输的音频信号是从麦克风获得的，如图（a）所示。 音频驱动放大器放大该信号的电压。 这种放大是驱动音频功率放大器所必需的。 接下来，A 类或 B 类功率放大器放大音频信号的功率。
调制 C 类放大器
这是发射机的输出级。 调制后的音频信号和载波信号经过功率放大后加到这个调制级。 调制发生在这个阶段。 C类放大器还将AM信号的功率放大到重新获得的发射功率。 该信号最终被传递到天线，天线将信号辐射到传输空间。
图 (b)：低电平 AM 发送器框图
图 (b) 所示的低电平 AM 发射机与高电平发射机相似，只是载波和音频信号的功率没有放大。 这两个信号直接应用于调制的 C 类功率放大器。
调制发生在这个阶段，调制信号的功率被放大到所需的发射功率电平。 然后发射天线发射信号。
输出级和天线的耦合
调制 C 类功率放大器的输出级将信号馈送到发射天线。 为了将最大功率从输出级传输到天线，两个部分的阻抗必须匹配。 为此，需要匹配网络。 两者之间的匹配应该在所有发射频率上都是完美的。 由于需要在不同频率下进行匹配，因此在匹配网络中使用了在不同频率下提供不同阻抗的电感和电容。
必须使用这些无源元件构建匹配网络。 如下图（c）所示。
图 (c)：双 Pi 匹配网络
用于耦合发射机输出级和天线的匹配网络称为双π网络。 该网络如图（c）所示。 它由两个电感器 L1 和 L2 以及两个电容器 C1 和 C2 组成。 选择这些组件的值以使网络的输入阻抗介于 1 和 1' 之间。 图 (c) 显示匹配发射器输出级的输出阻抗。 此外，网络的输出阻抗与天线的阻抗相匹配。
双π匹配网络还滤除出现在发射器最后一级输出端的不需要的频率分量。 调制 C 类功率放大器的输出可能包含非常不希望的高次谐波，例如二次和三次谐波。 匹配网络的频率响应被设置为完全抑制这些不需要的高次谐波，并且只有所需的信号耦合到天线。
