Desarrollo de amplificadores para enlaces satelitales

Abstract

RESUMEN: Este trabajo presenta el diseño de un amplificador de bajo ruido (LNA) a una frecuencia de operación de 12.0 GHz, para aplicación en un sistema de recepción de comunicación satelital en banda Ku, que consta de un transistor de alta movilidad de electrones (HEMT) MGF-4919G de tecnología InGaAs y material de sustrato RF-30. Se recurrió a un software de diseño tecnológico asistido por computadora para establecer una metodología de diseño, donde se obtuvieron las dimensiones de las topologías empleadas y el modelado del dispositivo. Posteriormente, se tiene el desarrollo de la construcción y caracterización del amplificador, donde se muestra un análisis de resultados en cada una de las etapas, tanto del modelado, como en la medición del dispositivo. Así mismo, se presenta el diseño y modelado de un amplificador de potencia (PA) ejecutados mediante un software de diseño tecnológico asistido por computadora a una frecuencia de operación de 12.0 GHz, para aplicación a un sistema de transmisión de comunicación satelital en banda Ku, constituido por el amplificador de bajo ruido antes desarrollado y material de sustrato RF-30, en el cual se propone una configuración alternativa de diseño implementando acopladores direccionales para emplear varios amplificadores de baja potencia, y así, dar lugar a uno de alta potencia y de bajo costo. Finalmente, se presenta un análisis de resultados obtenidos para verificar el adecuado funcionamiento del amplificador. ABSTRACT: This work presents the design of a low noise amplifier (LNA) at an operating frequency of 12.0 GHz, for application in a Ku band satellite communication reception system, which consists of a high electron mobility transistor (HEMT) MGF-4919G of InGaAs technology and RF-30 substrate material. A computer-aided technological design software was used to establish a design methodology, where the dimensions of the topologies used and the modeling of the device were obtained. Subsequently, there is the development of the construction and characterization of the amplifier, where an analysis of the results is shown in each of the stages, both in the modeling and in the measurement of the device. Likewise, the design and modeling of a power amplifier (PA) executed by computer-aided technological design software at an operating frequency of 12.0 GHz is presented, to apply a satellite communication transmission system in Ku band, furnished by the developed low-noise amplifier and RF-30 substrate material, in which an alternative design configuration is proposed by implementing directional couplers to use several low-power amplifiers, and thus, give rise to a high-power and low-cost amplifier. Finally, an analysis of the results obtained is presented to verify the proper functioning of the amplifier.