¿Cómo se amplifican las señales de RF?

Interesante y muy válida pregunta. Si tiene una fuente de señal de 5 V con cero resistencia interna cargada en la antena, se ve como 50$\Omega$resistencia, luego pasas una potencia de 0.5Watt.

Digamos que si duplica el voltaje usando el transformador 1: 2, la potencia será de 2 vatios. Etcétera. En este caso no necesita amplificador.

El problema práctico es que la fuente de señal real tiene una impedancia distinta de cero. Típicamente 50$\Omega$. Entonces, el transformador 1: 2 aumentará no en términos de voltaje sino en términos de impedancia. La carga verá el cambio ya que la fuente ahora es 100$\Omega$de resistencia interna.

Entonces, el voltaje original era de 10 V en los 50 descargados.$\Omega$fuente para llegar a 5V en 50$\Omega$carga.

Los mismos 10 V con carga transformada 1:2 verán 50$\Omega$cargar como si fuera 25$\Omega$carga sin transformador. El voltaje caerá a 10*(25/75)=3.333. Entonces, la potencia será de 0.44 .. Watt en lugar de 0.5 watt. La pérdida de potencia como pérdida "reflejada" es causada por un desajuste de impedancia .

Un amplificador de RF es similar en concepto a un amplificador de audio, pero construido con componentes adecuados para las frecuencias de RF. Debido a las frecuencias más altas involucradas, los niveles de impedancia de los amplificadores de RF son generalmente mucho más bajos que los de los amplificadores de audio para evitar los efectos de los capacitores e inductores parásitos.

A menudo se eligen 50 ohmios como nivel de impedancia común. Por lo tanto, los amplificadores de RF generalmente se especifican para proporcionar un nivel de potencia de salida dado en 50 ohmios. Las antenas de RF están diseñadas para presentar una carga de 50 ohmios en su entrada sobre su banda de frecuencia operativa.

Cuando dices " misma antena ", supongo que te refieres al uso de una antena para recibir y transmitir. Este suele ser el caso de los transmisores móviles y requiere algún tipo de conmutación de transmisión/recepción para que la señal del transmisor no llegue al receptor.

La potencia no es una preocupación cuando la antena se usa para la recepción, pero es importante para la transmisión. Los conductores utilizados en la antena deben dimensionarse para manejar la potencia del transmisor al igual que los conductores en un parlante de audio deben dimensionarse para manejar la salida de un amplificador de potencia de audio. Debido al efecto pelicular, en el que las corrientes de alta frecuencia tienden a fluir hacia el exterior de un conductor, las antenas de alta potencia pueden fabricarse con tubos en lugar de material sólido.

Una antena de HF tiene una impedancia específica, por ejemplo 50$\Omega$o 75$\Omega$. Eso es importante si desea una potencia de salida óptima. El amplificador también tiene una impedancia, y puedes probar que la antena obtiene la potencia más alta cuando ambas impedancias son iguales.

Este gráfico muestra la potencia de la antena en función de la impedancia para un 50$\Omega$amplificador de impedancia de salida Puede ver que la potencia de salida es de hecho máxima para un 50$\Omega$impedancia de antena