December 6, 2017
Современные усилители мощности применяются не только в бытовой аппаратуре, но и для управления исполнительными устройствами автоматических систем, в измерительных генераторах и т. п.
Они являются основной статьей расходов любой лаборатории, но лишь немногие лаборатории ЭМС обладают мощными и широкополосными усилителями. В этой статье мы постараемся подробно рассмотреть наиболее важные параметры усилителей мощностей для лаборатории, чтобы помочь Вам правильно сделать выбор.
Что из себя представляют усилители мощности для лаборатории?
Усилитель мощности — основной элемент испытательной установки при воздействиях на объект испытаний электромагнитным полем. От его возможностей во многом зависят и результаты испытаний, и время.
Усилители обладают множеством различных характеристик, основные из которых должны постоянно учитываться при испытаниях
- Линейность.
- Гармонические составляющие.
- Способность работать на широкий диапазон нагрузок, КСВ и противостоять отраженной мощности.
- Максимальная мощность.
- Коэффициент усиления.
- Широкополосность.
- Мощность насыщения.
- Массогабаритные характеристики.
- Охлаждение.
- Класс усилителя.
- Защиты от перегрузок, температуры, по питанию и т.п.
- Удобство в использовании и дистанционное управление.
- Надежность.
- Стоимость.
На что в первую очередь стоит обратить внимание?
Более детально рассмотрим наиболее важные:
- Гармонические составляющие на выходе усилителей должны быть ограничены. Такие требования есть почти во всех стандартных методах ЭМС на воздействие электромагнитными полями и напряжениями. При больших значениях гармоник, измерение неселективным датчиком поля, например, становится невозможным.
- Коэффициент усиления и входная мощность выбираются исходя из задачи. Для испытаний на электромагнитную совместимость обычно выбирают такие, которые подходят под расчетное значение мощности, необходимое для создания нужной напряженности поля и амплитуды выходного сигнала генератора сигналов.
- Максимальная мощность. Она же, как правило, заявленная производителем, она же мощность насыщения — максимум, на что способен усилитель в данном диапазоне частот или на конкретной частоте. Не стоит ориентироваться на этот параметр при расчетах испытательной установки, так как данный режим обычно не является линейным для усилителя. Рассчитывать стоит на минимальное во всем выбранном диапазоне частот на минимальное значение линейной выходной мощности, которой возможно управлять в испытательной установке, то есть такой мощности, изменение которой всегда пропорционально изменению входного сигнала усилителя.
- Всевозможные защиты по отраженной мощности, короткого замыкания, фаз нагрузок и других аспектов подключаемых нагрузок и антенн, а также по питанию, температуре и внешним воздействующим факторам. Конечно, один из самых дорогих элементов испытательной установки должен быть надежно защищен, как посредством внутренних защит, так и другими внешними средствами и организационными мероприятиями, например, запрету перемещения усилителей, включении без нагрузки, подключении нагрузок не из комплекта, всевозможные ограничения в программном обеспечении, должное охлаждение и т. п. Практически все широкополосные и мощные усилители для гармонических сигналов на рынке сегодня — полупроводниковые и твердотельные, поэтому ламповые усилители не рассматривались ввиду ухудшения многих характеристик по сравнению с твердотельными, например, неспособность работать на широкий диапазон нагрузок.
- Колебания усиления и линейность — величины, определяющие ошибки и неопределенности испытаний, должны быть как можно меньше. Обычно, усилитель считают линейным при мощности ниже точки компрессии 1 дБ, то есть такой точки на графике мощности, где реальная мощность уже не совпадает с идеальной линейной прямой мощности и начинает уходить в насыщение, но не более, чем на 1дБ.
Также хотим отметить, что качественный усилитель мощности для лаборатории должен всегда быть достаточно широкополосным, чтобы охватить максимально возможное количество различных воздействий или, хотя бы, их части.
