पावर एम्पलीफायर (पीए) आरएफ और वायरलेस संचार प्रणालियों में आवश्यक घटक हैं. चाहे आप एक 5 जी बेस स्टेशन, एक वाई-फाई राउटर, या एक रडार ट्रांसमीटर डिजाइन कर रहे हैं,आप अक्सर दो महत्वपूर्ण विनिर्देशों का सामना करेंगे: रैखिक शक्ति और संतृप्त शक्ति (Psat) ।

यद्यपि दोनों एक पावर एम्पलीफायर की आउटपुट क्षमता का वर्णन करते हैं, वे बहुत अलग परिचालन स्थितियों का प्रतिनिधित्व करते हैं। उनके अंतर को समझना आउटपुट शक्ति को संतुलित करने के लिए महत्वपूर्ण है,संकेत की गुणवत्ता, और दक्षता।

इस लेख में, हम बताएंगे कि रैखिक शक्ति और संतृप्त शक्ति क्या हैं, वे एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं, और संचार प्रणाली शायद ही कभी संतृप्ति पर काम क्यों करती हैं।

रैखिक शक्ति क्या है?

रैखिक शक्ति, पेशेवर रूप से P1dB (1dB संपीड़न बिंदु) के रूप में जाना जाता है और आमतौर पर इंजीनियरिंग स्लैंग में PD One कहा जाता है,अधिकतम आउटपुट शक्ति है जिस पर एक पावर एम्पलीफायर (पीए) स्पष्ट विकृति के बिना शुद्ध रैखिक स्थिति में संकेतों को बढ़ा सकता हैयह आरएफ एम्पलीफायर के दैनिक संचालन और सिस्टम डिजाइन के लिए मूल वैध शक्ति पैरामीटर है।

रैखिक शक्ति की प्रमुख विशेषताएं

मैं स्थिर लाभ और शून्य विकृतिः जब एम्पलीफायर P1dB रेंज के भीतर काम करता है, तो कोई तरंग रूप क्लिपिंग, हार्मोनिक हस्तक्षेप या इंटरमोड्यूलेशन विकृति नहीं होती है। मॉड्यूल किए गए सिग्नल को पूरी तरह से और सटीक रूप से बहाल किया जा सकता है,जो मानक संचार संकेत गुणवत्ता आवश्यकताओं को पूरा करता है.

मैं प्रभावी नामित कार्य शक्तिः संतृप्त शक्ति के विपरीत जो केवल हार्डवेयर की सीमा है, रैखिक शक्ति उपकरण निर्माताओं द्वारा चिह्नित आधिकारिक रेटेड उपयोगी शक्ति है। यह दीर्घकालिक समर्थन करता है,एम्पलीफायर का स्थिर और सुरक्षित संचालन.

मैं गैर-रैखिक संपीड़न ट्रिगर सीमाःएक बार आउटपुट पावर P1dB से अधिक हो जाने के बाद, एम्पलीफायर का लाभ लगातार कम हो जाएगा। सिग्नल की गुणवत्ता तेजी से बिगड़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप स्पेक्ट्रम प्रदूषण होता है।झूठी उत्सर्जन अतिभार और डेटा पैकेट हानि.

संतृप्त शक्ति क्या है?

संतृप्त शक्ति, संक्षिप्त रूप से पीएसएटी, एक आरएफ पावर एम्पलीफायर प्रदान कर सकते हैं कि पूर्ण अधिकतम आउटपुट शक्ति के लिए खड़ा है।आउटपुट शक्ति वृद्धि बंद हो जाएगा और एक निश्चित मूल्य पर पठार🙏यह छत शक्ति संतृप्त शक्ति है।

इस चरण में, ट्रांजिस्टर गहरी संतृप्ति में प्रवेश करता है। एम्पलीफायर लाभ गंभीर रूप से संपीड़ित होता है और इनपुट पावर के साथ बढ़ता नहीं है, पूरी तरह से रैखिक एम्पलीफिकेशन क्षमता खो देता है।

संतृप्त शक्ति की मुख्य विशेषताएं

मैं केवल हार्डवेयर शक्ति सीमापीएसएटी एम्पलीफायर चिप की भौतिक पीक क्षमता को प्रतिबिंबित करता है। यह केवल डिवाइस सीमाओं के लिए एक संदर्भ सूचकांक है।

मैं गंभीर रूप से विकृत आउटपुट संकेतसंतृप्ति के निकट संचालन स्पष्ट तरंग रूप क्लिपिंग, बड़े पैमाने पर हार्मोनिक और इंटरमोड्यूलेशन उत्पादों का कारण बनता है। मॉड्यूल किए गए संचार संकेत भ्रष्ट हो जाएंगे, जिससे नकली उत्सर्जन होगा,खराब सिग्नल डिमोड्यूलेशन और पैकेट हानि.

मैं दीर्घकालिक निरंतर संचालन के लिए उपयुक्त नहींसंतृप्त शक्ति के निकट एक एम्पलीफायर चलाने से लगातार गर्मी उत्पादन बढ़ता है, डिवाइस की उम्र बढ़ने में तेजी आती है और पीए मॉड्यूल का सेवा जीवन छोटा हो जाता है।

रैखिक क्षेत्रबनाम आरएफ पावर एम्पलीफायरों का संतृप्ति क्षेत्र

1-डीबी संपीड़न बिंदु (P1dB)

व्यवहार में, इंजीनियरों ने रैखिक संचालन की सीमा के रूप में संतृप्ति का उपयोग शायद ही कभी किया है।

इसके बजाय, वे1-डीबी संपीड़न बिंदु (पी1डीबी).

P1dB को उस आउटपुट शक्ति के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर एम्पलीफायर लाभ में1 डीबीअपने छोटे संकेत मूल्य से।

उदाहरण के लिए:

कम संकेत लाभ = 30 डीबी

अपेक्षित आउटपुट = 30 डीबीएम

वास्तविक आउटपुट = 29 डीबीएम

लाभ 1 डीबी तक संकुचित हो गया है, इसलिएः

आउटपुट P1dB = 29 dBm

रैखिक शक्ति सिग्नल की गुणवत्ता निर्धारित करती है, जबकि संतृप्त शक्ति एम्पलीफायर की अधिकतम आउटपुट क्षमता को परिभाषित करती है।सही संचालन बिंदु का चयन हमेशा रैखिकता और दक्षता के बीच एक व्यापार-बंद है.