Hanya bagaimana VSWR tinggi merusak amplifier RF?

Hanya bagaimana VSWR tinggi dapat merusak transistor akhir dalam penguat daya RF?

Apakah saluran transmisi signifikan di luar efek yang dimilikinya pada transformasi impedansi beban di ujung yang lain? Atau apakah impedansi setara yang disamakan secara langsung pada output amplifier sama merusaknya?

Dari semua kemungkinan impedansi yang menghasilkan VSWR yang diberikan, apakah semuanya sama buruknya?

Apakah daya yang dipantulkan "diserap" oleh amplifier? Sebagai contoh, jika saya mendapatkan daya pantulan 100W, apakah itu kurang lebih sama dengan meletakkan pemanas 100W pada amplifier?

Saya juga pernah membaca bahwa tegangan berlebih bisa menjadi mekanisme yang menyebabkan kerusakan. Bagaimana bisa tegangan yang lebih tinggi dari tegangan suplai dapat muncul? Apakah ada batasan seberapa tinggi tegangan ini di hadapan ketidakcocokan yang sewenang-wenang?

Hanya bagaimana VSWR tinggi dapat merusak transistor akhir dalam penguat daya RF? Apakah hanya impedansi yang salah (setelah transformasi oleh feedline) yang muncul di terminal atau apakah jalur transmisi khususnya penting?

Itu tergantung pada desain amplifier yang Anda gunakan.

$\rm{VSWR}\approx\infty$

$\rm{VSWR}\approx\infty$

Apakah itu mencerminkan kekuatan yang diserap dan dihilangkan dalam transistor atau yang lainnya?

Jika output dari amplifier Anda memiliki bagian nyata untuk impedansi outputnya, maka itu berarti bahwa ia menyerap gelombang yang dipantulkan.

Namun gelombang yang dipantulkan kemungkinan akan koheren dengan gelombang keluar penguat menghasilkan. Dengan demikian dimungkinkan bahwa efek interferensi antara kedua gelombang meningkatkan atau mengurangi kemungkinan kerusakan pada amplifier, tergantung pada hubungan fase di antara mereka.

Jika Anda mengendarai garis panjang, maka perubahan kecil dalam frekuensi sinyal, atau bahkan suhu saluran, dapat mengubah fase gelombang yang dipantulkan secara signifikan, sehingga mungkin bukan ide yang baik untuk mencoba merancang dengan asumsi bahwa Anda dapat mengontrol fase refleksi.

Jika Anda mengendarai garis pendek, maka mengendalikan fase refleksi dengan mengontrol panjang garis adalah praktik yang umum, dilakukan setiap kali kami menggunakan rintisan atau shunt sebagai filter yang cocok, misalnya.

Ini masalah refleksi. Jika antena khususnya tidak cocok dengan daya saluran umpan dipantulkan kembali ke saluran umpan. Ini mengarah ke gelombang berdiri pada garis umpan dari simpul-simpul tegangan tinggi di mana gelombang masuk memperkuat gelombang yang dipantulkan.

Sebuah VSWR meter membaca proporsi gelombang yang ditransmisikan yang dipantulkan kembali memberi Anda beberapa gagasan tentang ukuran masalah.

Semakin tinggi VSWR semakin tinggi tegangan pada node tegangan tinggi dan inilah yang melakukan kerusakan pada driver elektronik. Sebagian besar radio berdaya tinggi hari ini mendeteksi VSWR dan mematikan atau mengurangi daya untuk menghindari kerusakan.

Sebenarnya hanya ada beberapa hal yang membunuh perangkat daya RF:

• Over Current (Anda dapat membakar kabel ikatan)
• Over Voltage (Perangkat khas yang berjalan pada 100V (~ 50V rail) akan gagal jika VDS melebihi ~ 130V bahkan untuk sementara).
• Over Drive (Terutama bagian-bagian gaya MOSFET dan LDMOS, tetapi juga tetrodes), tusukan gerbang, atau kepanasan jaringan kontrol.
• Terlalu panas, harus jelas, tetapi perangkat daya tinggi sering menjalankan persimpangan dalam beberapa puluh derajat kegagalan pada daya penuh.

Tegangan dan arus jelas dapat ditingkatkan oleh pantulan yang memiliki tanda yang sesuai, seperti halnya daya (wilayah pengoperasian yang aman) jika pantulan menghasilkan tegangan tinggi di seluruh perangkat pada saat yang sama ada banyak arus yang mengalir.

Over drive dapat membuat Anda melalui kapasitansi transfer terbalik atau jaringan umpan balik jika stabilitas perangkat terganggu oleh kesalahan.

Kebanyakan rf amp kekurangan ruang kepala untuk mengatasi beban yang sangat reaktif, karena itu membutuhkan uang.

Biasanya, penguat daya frekuensi radio diikuti oleh beberapa jenis jaringan pencocokan impedansi (kemungkinan termasuk induktor dan kapasitor) untuk mengubah resistansi beban menjadi sesuatu yang dapat ditanggulangi oleh transistor daya, dengan mempertimbangkan kemampuan penanganan tegangan dan arusnya. Saluran transmisi juga dapat dikaitkan dengan jaringan ini. Tetapi bagaimanapun juga, pada frekuensi operasi, transistor daya melihat hambatan beban yang diinginkan.
Perancang penguat juga memastikan bahwa pada semua frekuensi lain jaringan yang cocok menghadirkan impedansi pada transistor daya yang memastikan tidak ada osilasi palsu. Contoh penguat 7 MHz
. MOSfet menggerakkan beban 50 ohm melalui jaringan yang cocok yang terdiri dari filter low pass L's, dan C's. Itu dapat menangani arus puncak 3 A, dan tegangan puncak 90 V. Dengan beban 50 ohm (biru), ia beroperasi dalam batas-batas ini. Tetapi beban 1 ohm (hijau) menyebabkan arus puncak menjadi berlebihan dan tegangan puncak melebihi kerusakan MOSfet. Beban 1000 ohm (merah) dapat diterima dalam kasus ini.

Perhatikan bahwa menjalankan SPICE ini tidak menghasilkan asap, juga tidak menunjukkan apa yang terjadi ketika tegangan atau arus drain melebihi batas. Tidak ada saluran transmisi yang disertakan di sini. Untuk jaringan pencocokan yang berbeda, atau saluran transmisi yang panjangnya dapat bervariasi, hasil ini dapat berubah secara drastis, mungkin melebihi batas untuk beban 1000 ohm. Perancang konservatif mungkin menggunakan MOSfet yang memiliki batas lebih besar, menghasilkan penguat stabil yang masih dalam batas untuk setiap impedansi beban.