Ein Hochfrequenzverstärker ist ein elektronisches Gerät, das ein schwaches Signal in ein Funksignal mit mehr Leistung umwandelt. Hochfrequenzverstärker (HF) werden häufig verwendet, um eine Funknachricht zu verstärken, bevor sie von einer Antenne gesendet wird. Alternativ kann ein HF-Verstärker verwendet werden, um die Leistung bei schwachem Empfang zu erhöhen. Die meisten Verstärker können auf einen gewünschten Frequenzbereich abgestimmt werden, wodurch das Gerät bestimmte Signale sehr effizient verstärken kann.
Transistoren bilden den Kern eines Hochfrequenzverstärkers und ermöglichen ihm, die Signalleistung zu erhöhen. Ein Transistor ist eine Halbleiterkomponente, die als Schalter oder Relais für Elektrizität fungiert. Wenn ein Transistor durch ein Low-Power-Signal aktiviert wird, schließt er zwei Verbindungen. Diese beiden Verbindungen können eine viel höhere Leistung verarbeiten als der Signaleingang mit niedriger Leistung. Ein Transistor funktioniert ähnlich wie eine Person, die einen Lichtschalter betätigt, außer dass er sehr schnell umgeschaltet werden kann und nur ein elektrisches Signal benötigt, um die Verbindung herzustellen.
Die Transistoren innerhalb eines Funkverstärkers können mit der gleichen Frequenz wie ein Funksignal ein- und ausgeschaltet werden. Dies führt dazu, dass das Originalsignal mit einem viel höheren Leistungspegel repliziert wird. Um das Beispiel eines Lichtschalters zu verwenden, entspricht diese Funktionalität einer Person, die ein schwaches Morse-Code-Signal empfängt und eine Hochleistungslampe im gleichen Muster umschaltet. Die Transistoren eines Hochfrequenzverstärkers können diese Schaltfunktion um ein Vielfaches schneller ausführen als ein Mensch, und viele Verstärker können ein Signal Tausende oder sogar Millionen Mal pro Sekunde schalten.
Ein Funkverstärker muss richtig konstruiert sein, um die gewünschte Menge an Ausgangssignal zu verarbeiten. Wenn die Transistoren innerhalb eines Verstärkers nicht groß genug sind, können sie schnell überhitzen und schmelzen. Viele Verstärker verwenden spezielle Metallteile, sogenannte Kühlkörper, um überschüssige Wärme abzuleiten und eine Beschädigung der Transistoren zu verhindern. Sehr große HF-Verstärker verwenden mehrere Stufen verbundener Transistoren; Jedes Set ist darauf ausgelegt, nach und nach mehr Leistung zu verarbeiten.
HF-Verstärker haben viele praktische Anwendungen. Eine der häufigsten Anwendungen besteht darin, das über eine Antenne gesendete oder empfangene Daten- oder Sprachsignal zu verstärken. Funkverstärker können auch die Stärke von Funkimpulsen erhöhen, wie sie beispielsweise in einem Radargerät verwendet werden. Auch gängige Haushaltsgeräte verwenden diese Art von Verstärkern. Mikrowellenherde sind auf einen Verstärker angewiesen, um leistungsstarke Radiowellen zu erzeugen, die die Moleküle in Lebensmitteln anregen und die Hitze erhöhen.