Konstrukcja wzmacniaczy mocy w.cz - do badań EMC
EMC i BHP > WZMACNIACZE > Wzmacniacze mocy RF
KONSTRUKCJA I TESTOWANIE WZMACNIACZY MOCY W.Cz. PRANA
Wzmacniacze mocy stosowane do badań EMC muszą być projektowane z uwzględnieniem pracy w trudnych warunkach - w tym przypadku przez trudne warunki rozumiemy długotrwałą pracę z niedopasowanym obciążeniem. Ma to miejsce np. w komorach rewerberacyjnych / ekranowanych i w innych sytuacjach gdy podłączona do (bardzo) szerokopasmowego wzmacniacza antena posiada pasmo węższe niż sam wzmacniacz, a WFS na brzegach zakresów szybko narasta.
Wzmacniacze w.cz. projektowane i produkowane w firmie PRANA RD (Francja) posiadają możliwość pracy przy pełnym niedopasowaniu (duży WFS), a także umożliwiają pracę - badania EMC - w przypadku awarii modułu mocy lub zasilania. Wszystkie moduły wewnętrznych zasilaczy DC posiadają zapas mocy, w przypadku dużych systemów możliwa jest nawet ich wymiana w czasie pracy wzmacniacza. Elementy mocy są szczególnie narażone na przepięcia występujące w sieciach zasilania sieciowego.
KONSTRUKCJA i ODPORNOŚĆ NA WYSOKI WFS i USZKODZENIA
Staranna, modułowa konstrukcja wszystkich bloków wzmacniaczy, zasilaczy, splitterów (układy równomiernego rozdzielania sygnału), oraz combinerów (układy sumowania mocy z bloków wzmacniaczy) pozwala na uzyskanie odpowiedniej jakości, powtarzalnych charakterystyk i wysokiej niezawodności. W przypadku uszkodzenia tranzystora mocy w jednym z bloków - wzmacniacz może kontynuować pracę - przy nieco obniżonej mocy ! Wzmacniacze zawdziędzają tą możliwość odpowiedniemu projektowaniu układów i combinerów - wyłączenie bloku wzmacniacza lub przedwzmacniacza powoduje nagły wzrost mocy w combinerze - stąd konieczność odprowadzenia ciepła z układów sumujących moc. We wzmacniaczach bardzo dużej mocy wyjściowej dodatkowo zwiekszane jest tłumienie wbudowanego, szybkiego tłumika wejsciowego, tak aby utrzymać ciągłość pracy przy nieco obniżonej mocy wyjściowej (do założonego, bezpiecznego poziomu). Informacja o zmianie warunków pracy na niekorzystne jest dostarczana do układów sterujących z wbudowanych sprzęgaczy kierunkowych - które są stosowane do niezależnego pomiaru mocy wytwarzanej i powracającej, odbitej od obciążenia (lub jego całkowitego braku).
PROCES PRODUKCYJNY
Na płytkach PCB są montowane wszystkie podzespoły bierne, zwłaszcza transformatory w.cz. (na rdzeniach ferrytowych). Natępnie w laboratoriach pomiarowych są badane charakterystyki częstotliwościowo - amplitudowe zamontowanych podzespołów, dzięki czemu uzyskujemy powtarzalność i wysoką jakość parametrów wyjściowych.
W kolejnym etapie montowane są tranzystory mocy. Specjalne układy mikroprocesorowe nadzorują na bieżąco parametry pracy tranzystorów w stopniach sterujących (driver) i w stopniach końcowych (final). W wyższych modelach wzmacniaczy na ekranie LCD wyświetlane mogą być wszystkie istotne parametry pracy tranzystorów w stanie bez sygnału i przy różnych poziomach wysterowania.
TESTOWANIE
Wzmacniacze produkowane przez PRANA RD posiadają konstrukcję modułową, dzięki temu uzyskiwana jest wysoka jakość i powtarzalność, dodatkowo w przypadku awarii modułu można go szybko wymienić i naprawić wzmacniacz. Warto pamiętać, że nawet najdoskonalsze konstrukcje nie są całkowicie odporne na np. wyładowania atmosferyczne, które mogą skutkować przepięciami w sieci zasilania.
Testowane są indywidualne moduły, które następnie są montowane i podłączane razem, tworząc strukturę wzmacniacza. Indywidualne moduły są zamknięte w ekranowanych obudowach aluminiowych (CNC). Każdy moduł po zmontowaniu jest badany ze względu na szczelność ekranowania przy pomocy miernika natężenia pola elektromagnetycznego.
Po montażu wzmacniacz trafia na stanowisko pomiarowe gdzie mierzone są jego charakterystyki. Po przejściu wstępnych badań wzmacniacz trafia na tzw. wygrzewanie - gdzie w ciągu kilku dni pracuje pod obciażeniem. Po wygrzewaniu wzmacniacz jest ponownie mierzony - dopiero w tym momencie jest gotowy do dostawy. Firma przewiduje minimalny okres dostępności części zamiennych na 10 - 20 lat, dzieki czemu istnieje możliwość naprawy w długim okresie czasu - jest to pro-ekologiczna praktyka.