Power amplifier

Power amplifier mengambil tingkat terendah dari sinyal radio yang  termodulasi dan memperkuatnya untuk tenaga listrik yang cukup untuk antena agar dapat dikirimkan.  Amplifier harus memberikan daya yang cukup dari waktu ke waktu. Dengan mempertimbangkan tugas dari delapan transmisi sinyal dari radio yang berkesinambungan yang masing-masing memiliki 6 W. Sehingga output daya total akan menjadi 48 W, delapan kali 6 W, dan ini biasanya yang terjadi. Sebuah radio power amplifier dipanggil untuk mengirimkan delapan sinyal yang harus mampu memberikan daya rata-rata yang secara terus menerus dari 48 w tanpa timbul panas. Daya rata-rata yang berkelanjutan adalah komponen dasar dan penting dari spesifikasi amplifier.

Amplifier juga harus memberikan amplitudo yang diperlukan, bukan hanya tegangan rata-rata, tetapi juga tegangan puncak. Seperti sebuah kasus yang sederhana dari dua sinyal uncorrelated 1W ditransmisikan dari satu antena dan didukung oleh salah satu amplifier. Daya total rata-rata adalah 2 W. Ke beban antena, sinyal 1W mungkin memiliki puncak 10 V. Sesekali, dua puncak 10-V dari garis dua sinyal supaya penguat dapat dikatalan memberikan 20 V. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 1. Sementara smplifier 20-V bisa menangani sinyal 4-W ke beban antena yang sama, dibutuhkan amplifier 20-V untuk mengirim dua sinyal 1-W . Dalam hal ini dikatakan bahwa amplifier membutuhkan daya puncak dari 4 W dan kekuatan rata-rata 2 W. Juga dapat dikatakan bahwa kita memiliki rasio puncak-rata-rata (peak-to-average ratio) sebanyak dua.

Puncak vs power rata-rata

Puncak vs power rata-rata

Karena jumlah sinyal k meningkat, kebutuhan daya rata-rata meningkat secara proporsional dengan k, namun kebutuhan daya puncak meningkat sebanding dengan k2. Sepuluh sinyal 1-W memerlukan kekuatan rata-rata 10 W dan daya puncak 100 W.

Membangun amplifier 100-W namun hanya untuk mengirim 10 W sepertinya berlebihan. Solusi lain adalah dengan membangun 10 amplifier lebih kecil dan menggunakan combiner radio untuk menambahkan sinyal secara bersamaan. Ada kerugian yang signifikan dalam Combiner, sekitar 6 dB, sehingga tiga perempat output amplifier menyebabkan panas pada Combiner. Namun, sepuluh amplifier 4-W mungkin lebih mudah didapat dari satu amplifier 100-W yang besar.

Ada argumen lain yang mendukung solusi combiner. FM, BPSK, QPSK, dan skema modulasi m-ary yang menjaga gelombang amplitudo yang sama dari waktu ke waktu, menyebutnya dengan constant-envelope modulation. Membangun constant-envelope amplifier jauh lebih sederhana daripada membangun sebuah amplifier yang mengikuti berbagai amplitudo. Untuk memvariasikan amplitudo dari waktu ke waktu, amplifier harus menyediakan amplifikasi proporsional atau linier dari sinyal input, sedangkan constant-envelope amplifier hanya dapat berpindah dari minimum ke tegangan maksimum. constant-envelope amplifier tidak hanya sederhana, juga lebih efisien dalam hal elektrik. Kehilangan 6 dB dalam Combiner meringankan beberapa efisiensi tersebut, tetapi efisiensi desain masih merupakan argumen yang mendukung menggunakan constant-envelope amplifier dengan combiner daripada menggunakan amplifier linier.

Di sisi lain, dengan teknologi amplifier linier yang semakin membaik, maka pindah dari solusi combiner. Combiner ini bekerja sangat baik ketika sinyal adalah narrow band frekuensi tertentu dan tidak bekerja dengan baik untuk solusi broadband seperti CDMA atau bahkan TDMA.

Ada cara lain untuk menangani kebutuhan daya peak-to-average jumlah saluran akan lebih besar. Fraksi dari waktu daya sesaat jauh lebih besar dari daya rata-rata sangat kecil. Tidak peduli berapa banyak saluran simultan yang mencoba untuk dikirim, nilai peak-to-average 10:01 memberikan bentuk gelombang 99,85 persen yang bersih dari sebuah waktu. Menjadi lebih hidup dengan 0,15 persen kliping untuk membuat sebuah desain dan biaya amplifier linier lebih masuk akal. Gambar 2 menggambarkan gangguan yang disebabkan oleh kliping.

Kliping Minimal menyebabkan distorsi minimal

Kliping Minimal menyebabkan distorsi minimal

Berbicara tentang daya rata-rata bukan tegangan rata-rata. Dalam hampir semua sistem radio atau audio, perpindahan tegangan tinggi dan rendah adalah sama, dan tegangan rata-rata adalah nol. Namun, jika nilai absolut rata-rata tegangan bukan merupakan ukuran yang berarti untuk digunakan. Karena perubahan tegangan sebagai akar kuadrat dari daya, tegangan yang mencerminkan daya rata-rata. Ukuran ini adalah akar kuadrat dari nilai rata-rata kuadrat, yang disingkat dengan root mean square (RMS).

This entry was posted in CDMA, Telekomunikasi and tagged , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s