طراحی تقویت کننده قدرت باند vhf با پهنای باند وسیع

امروزه استفاده از فرستنده های رادیویی نیمه هادی نیز همانند فرستنده های لامپی متداول بوده و حتی به دلیل برخی ویژگی های خاص مانند نویز کمتر، استفاده از منابع تغذیه با ولتاژ پایین تر و قابلیت نگهداری و تعمیر پذیری ساده تر در کاربردهای خاص، نسبت به فرستنده های لامپی ارجعیت دارند. یکی از اجزای اصلی فرستنده های رادیویی نیمه هادی، تقویت کننده های قدرت rf می باشند. پارامترهای مختلفی در تقویت کننده های قدرت rf وجود دارند که هر یک بسته به کاربرد تقویت کننده می تواند اهمیت بیشتری پیدا کند. یکی از این پارامترها پهنای باند تقویت کننده است. داشتن پهنای باند وسیع در فرستنده های rf نیمه هادی از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا باعث افزایش وضوح اطلاعات دریافتی می شود. از کاربردهای مهم رادارهای باند vhf که پهنای باند وسیع دارند می توان به رادارهای جستجو و رادارهای دهانه ترکیبی ای که برای یافتن هدف های ناشناس استفاده می شوند اشاره کرد. هدف از این پایان نامه طراحی یک تقویت کننده قدرت با حداقل توان 200 وات و محدوده فرکانسی 100mhz تا 300mhz می باشد. پس از مطالعات لازم در زمینه کلاس ها و ساختارهای مختلف تقویت کننده های توان rf و همچنین تکنولوژی های ساخت متداول در این تقویت کننده ها، ترانزیستور vdmos با ساختار پوش پول و کلاس کاری ab انتخاب شده است. از آنجا که یکی از مهمترین بخش های تقویت کننده شبکه تطبیق آن است، پس از بررسی های انجام شده شبکه تطبیق با ساختار ترانسفورمری انتخاب شده است. چنین ساختاری امکان پهنای باند بالا را در شبکه تطبیق فراهم می کند. از مشکلات دیگری که در این طرح برای حل آن تلاش شده است، جبران شیب بهره ترانزیستور در طیف فرکانسی می باشد. از میان روش های مختلف بررسی شده، تکنیک افزودن عنصر تلفاتی و به طور همزمان کنترل vswr انتخاب شده است. در این شرایط حداقل توان خروجی 200 وات با ریپل کمتر از 1.5db در کل باند فرکانسی به دست آمده است. در طراحی تقویت کننده، برای شبیه سازی عملکرد مدار از شبیه سازی هارمونیک بالانس به همراه مدل غیرخطی ترانزیستور استفاده شده است. در این شبیه سازی امکان بررسی تاثیر مدار بایاس روی شبکه تطبیق و رفتار توانی تقویت کننده فراهم می شود. شبیه سازی هارمونیک بالانس باعث معتبرتر شدن نتایج شبیه سازی می شود. در نهایت تقویت کننده از جهت پایداری سیگنال بزرگ و سیگنال کوچک بررسی شده و از عدم بروز نوسان در طرح اطمینان حاصل شده است.