RFVerstärker

Ein RF-Verstärker ist ein elektronisches Bauteil, das die Leistungsstärke von Funksignalen im Radiofrequenzbereich erhöht. Typischerweise deckt er Frequenzen von wenigen kHz bis zu mehreren GHz ab und wird sowohl in Empfangs- als auch in Sendewegen eingesetzt, etwa um eine Antenne anzusteuern oder eine Signalkette zu verstärken.

Die Funktionsweise basiert auf Transistoren wie Bipolartransistoren, Feldeffekttransistoren oder fortgeschrittenen Materialien wie GaN oder GaAs. Ein RF-Verstärker setzt das Eingangssignal so um, dass es am Ausgang an die gewünschte Impedanz angepasst wird. Typischerweise enthalten RF-Verstärker Eingang- und Ausgangs-Matching-Netzwerke, um eine stabile 50-Ohm- oder andere Systemimpedanz zu gewährleisten und Reflexionen zu minimieren.

Zu den zentralen Kenngrößen gehören Verstärkung (Gain, in dB), Ausgangsleistung (Pout), Bandbreite, Linearity bzw. Verzerrung (oft gemessen als IP3), Rauschzahl (NF bei LNAs) sowie Effizienz und Gleisschnitte der Frequenzantwort. Weitere wichtige Parameter sind Oberwellenverhalten, Stabilität und Übereinstimmung mit der Lastimpedanz. In der Praxis unterscheiden sich RF-Verstärker durch Typ, Bandbreite, Leistungsniveau und Temperaturstabilität.

Man unterscheidet grob zwischen LNA (Niederrauschen-Verstärker) für Empfangsstufen und PA (Leistungsverstärker) für Sendezwecke. PAs verwenden oft Klassen wie A, AB oder C, wobei Klasseneffizienz, Linearität und Verzerrungen je nach Anwendung variieren. Moderne RF-Verstärker setzen häufig GaN- oder GaAs-Technologie ein und können als eigenständige Baugruppe oder als Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) implementiert sein.

Anwendungen finden sich in Mobilfunk, WLAN, Rundfunk, Radar, Satellitenkommunikation, Mess- und Prüfsystemen sowie in vielen zertifizierenden Funkgeräten. Design- und Regelungsanforderungen betreffen Wärmeabführung, Spannungsversorgung, Stabilität, Emissionen und Sicherheitsnormen.