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Desarrollo de un amplificador criogénico de bajo ruido con aplicaciones en sistemas de comunicaciones vía satélite en banda Ku
Development of a cryogenic low noise amplifier with applications in Ku band satellite communications systems
JOSE LUIS OLVERA CERVANTES
JOSE LUIS MEDINA MONROY
Acceso Abierto
Atribución
Amplificadores de bajo ruido, amplificador criogénetico, transistores HEMT, circuitos de microcinta, amplificadores en banda Ku.
Low noise amplifiers, cryogenic amplifier, HEMT transtistors, microstrip circuit, Ku band amplifiers, cryocooler
En este trabajo se presenta una metodología para el desarrollo de un amplificador criogénico de bajo ruido que opera en banda Ku. El amplificador criogénico se puede aplicar en sistemas de comunicaciones vía satélite así como en detectores radioastronómicos., debido a sus propiedades de ultra bajo ruido. En receptores de señales vía satélite el amplificador criogénico se emplea como preamplificador y se monta entre la antena y un amplificador - convertidor comercial tipo LNB. El amplificador utiliza transistores de efecto de campo del tipo HEMT y se desarrolló empleando tecnología de microcinta para opera en la banda de 11.7 a 12.2 GHz de microondas. Este trabajo involucra el desarrollo de un crióstato para circuitos de microondas, el cual se utiliza para enfriar al amplificador a 77 K utilizando nitrógeno líquido. El enfriar el amplificador y en particular el transistor, permite mejorar sus características de ruido y ganancia principalmente. En este trabajo se propone una metodología, que involucra desde la caracterización de parámetros S y de ruido de transistores, hasta el diseño y construcción del crióstato. Se presentan resultados de la caracterización de parámetros S y de ruido a temperatura ambiente y criogénica, tanto de los transistores como del amplificador construido. Por último, cabe mencionar que el diseño del sistema es original y no se tiene conocimiento de un sistema con características similares.
In this work, a methodology for the development of a cryogenic Ku band low noise amplifier is proposed. The cryogenic amplifier can be applied in satellite communications systems, as well as in radioastronomy detectors, due to its amplifier ultra low noise properties. In a satellite receiver, the criogenic amplifier is mounted between the antenna and a commercial LNB. The cryogenic amplifier uses field effect transistors type HEMT and has been developed using microstrip technology, to operate in the microwave frequency range from 11.7 to 12.2 GHz. This work also involves the development of a microwave cryocooler, which is used to cool the amplifier up to 77 K by means of liquid nitrogen. Cooling the amplifier improves its low noise and gain characteristics. In this work, a design methodology is proposed that includes the characterization of the S and noise parameters of the transistor, and microstrip circuit design of the amplifier. Besides, a design and construction methodology for the cryocooler development is proposed. Results oif the characterized S and noise parameters of the transistor and measured amplifier at ambient (290 K) and cryogenic (77 K) temperatures are presented. Finally, it is worth mentioning that the design methodology and amplifier developed here are original, having no reference of a similar system reported in the literature.
CICESE
2005
Tesis de maestría
Español
Olvera Cervantes, J.L. 2005. Desarrollo de un amplificador criogénico de bajo ruido con aplicaciones en sistemas de comunicaciones vía satélite en banda Ku. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada Baja California. 123 pp.
COMUNICACIONES POR SATÉLITE
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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