l          頻放大應用概論  (范新鑫 2004.10)  

 

在談及高頻放大應用之前, 首先瞭解所謂 “高頻” 的定義是什麼? 從字面解釋來看, 既然有所謂的高頻, 便就有所謂的低頻, 這乃相對之比較而言. 例如, 人類的聲頻大致落在20Hz ~ 20KHz之間. 因此就人類的聲頻而言, 接近20Hz所發出較低沈的聲音, 則當是屬於低頻; 接近20KHz所發出較尖銳的聲音, 則當是屬於高頻. 在物理學上, 嚴格來說並無絕對的高頻, 若硬要歸納得出, 可根據惠更司(Christiaan Huygens, 1629 ~ 1695, 荷蘭數學家、物理學家)光波動說. 相對牛頓一派等科學家之微粒說. 那當光(波)莫屬, 3*(10**8) m/ sec.

例如, 以氦氖雷射光為例,  波長 = 0.6328 um, 則計算出氦氖雷射光的頻率

頻率f = 光速v/ 波長 = 3*(10**8)/ 0.6328 u = 474083.3G(Hz).

 

 

又以衛星傳輸裏的Ku頻下傳頻率為例, 在10, 11和12GHz範圍, 相對於氦氖雷射光實屬不高. 但若與人類的聲頻相較而言, 在在地顯現出其極度的相對頻. 道理很簡單, 這世界上很多基本學理上的探討, 人類很喜歡以人和其一般周遭生活中可觸及的事物為中心. 因此這裏所談論的  將以接收衛星傳輸經集波器 (LNB) 降頻以後, 未經衛星接收器解調的載波訊號, 其中頻率範圍為950 ~ 2150MHz, 相當於行動電話GSM 850, 900, 1800和1900(MHz) 的通信頻率階段. 現行VHF及UHF無線電視傳播, 和有線電視之有線傳輸, 其載波頻率大致在46 ~ 860MHz之間範圍.

在我們日常生活中, 當遇到電視收訊不良, 包括無線電視或有線電視, 第一個反應常有人會提及是否加個“強波器”就可以改善?

這個答案並不是肯定的. 有一個觀念必須要建立, 那就是高信號要是處理的不好, “阿貓阿狗”都會放大出來. 因此, 這裏推導出頻放大應用的7個主要處理理論.

1.      確立信號源的正確接收, 包括天線之最佳位置設置及最佳化調整.

2.      信號若微弱但完整, 必須要放大處理時, 則放大器置放越接近信號源越好.

3.      在工作頻譜內的高信號放大強度要力求均等, 以避免強頻道對鄰近弱頻道的射

頻干擾效應.

4.      信號放大強度要在電子裝置或整體網絡系統的有效工作範圍, 以避免信號

過強造成失真, 或產生射頻效應干擾周邊的電子裝置.

5.      信號之走線越短越好, 降低不必要的感抗, 阻抗產生.

6.      使用標準的分配器或岐器. 禁止使用簡易型直通分接端頭, 以避免信號源網絡

遭受來自於任一端點, 節點之雜訊回授干擾

7.      根據Morrison接地與防護技術的主要法則(Ralph Morrison, Grounding and Shielding

Techniques).信號源接地(grounding)必須確實, 以便降低或移除可能的回授效應. 外殼接大地(earth ground), 建立“零電位(zero-voltage)”參考點給予該輸入信號, 防護雜訊之干擾.

這裏所談論的只局限屬於較終端的電子裝置應用及系統整合之範疇. 當然, 有關元件使用規格, 都必須符合相關的使用要求. 至於有關材料科學及屬於較細微且需多方深奧理論基礎下的研究發展之層次, 則有專門領域的科學家和工程師在不斷地創造研究產生.

 

[參考文獻 / 資料出處]:

        1. 高中物理課本.

        2. “MICROCOMPUTER INTERFACING”, Harold S. Stone (1938- ).

 

http://www.starchina.com.tw/subpage/report/reportsub/2004.10.htm

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