miniatura Un amplificador de camp creuat (CFA) és un tub de buit especialitzat, introduït per primera vegada a mitjans de la dècada de 1950 i utilitzat freqüentment com a amplificador de microones en transmissors de molt alta potència.
El treball de l'enginyer de Raytheon, William C. Brown, per adaptar els principis del magnetró per crear un nou amplificador de banda ampla es reconeix generalment com el primer CFA, que ell va anomenar Amplitró. Altres noms que de vegades utilitzen els fabricants de CFA inclouen Platinotron o Stabilotron.
Un CFA té un guany i un ample de banda més baixos que altres tubs amplificadors de microones (com ara els clistrons o els tubs d'ona viatgera); però és més eficient i capaç d'una potència de sortida molt més alta.
Es poden aconseguir potències màximes de sortida de molts megawatts i nivells de potència mitjans de desenes de quilowatts, amb índexs d'eficiència superiors al 70%. El seu ús actual és en estacions terrestres de satèl·lits i xarxes de comunicacions espacials profundes.
Operació miniatura|Funcionament intern de l'amplificador de camp creuat Els camps elèctric i magnètic d'un CFA són perpendiculars entre si ("camps creuats"). Aquest és el mateix tipus d'interacció de camp que s'utilitza en un magnetró; com a resultat, els dos dispositius comparteixen moltes característiques (com ara una alta potència màxima i eficiència) i tenen aspectes físics similars. Tanmateix, un magnetró és un oscil·lador i un CFA és un amplificador (tot i que un CFA pot ser impulsat per oscil·lar mitjançant l'aplicació de baixos voltatges inadequats, com qualsevol amplificador); el circuit de RF (o estructura d'ona lenta) d'un CFA és similar al d'un TWT de cavitat acoblada.
El CFA té la propietat útil que quan es talla l'alimentació, l'entrada simplement passa a la sortida amb poca pèrdua. Això evita la necessitat de commutació de bypass de RF en cas de fallada.
Es poden connectar dos CFA seqüencialment amb només un alimentat; si falla, es pot treure l'alimentació del tub primari i aplicar-la al secundari com a còpia de seguretat. Aquest enfocament amb redundància integrada es va utilitzar al transmissor d'enllaç descendent de banda S del mòdul lunar Apollo, on es necessitava una alta eficiència i fiabilitat.
Es col·loca un voltatge negatiu elevat a l'elèctrode verd del centre i es dirigeix un camp magnètic elevat perpendicularment a la pàgina. Això forma un disc prim d'electrons giratoris amb un patró de flux com el de l'aigua girant que s'escorre d'una pica o d'un vàter. Una estructura d'ona lenta es troba a sobre i a sota del disc giratori d'electrons. Els electrons flueixen molt més lentament que la velocitat de la llum, i l'estructura d'ona lenta redueix la velocitat de la radiofreqüència d'entrada prou per coincidir amb la velocitat dels electrons.
L'entrada de radiofreqüència (RF) s'introdueix a l'estructura d'ona lenta. El camp de microones altern fa que els electrons s'accelerin i es desaccelerin alternativament. Aquestes pertorbacions augmenten a mesura que els electrons giren en espiral al voltant del dispositiu, i els electrons s'alenteixen a mesura que l'energia de RF creix. Això produeix amplificació.
Hi ha una petita quantitat de retroalimentació de RF de la sortida a l'entrada. Això crea una lleugera fluctuació de fase aleatòria quan el dispositiu rep pulsacions.
Referències
Categoria:Radars