Amplificadores Para Transistores

Diseño y fabricación de


amplificadores de microondas en microstrip


















Julio Rodrigo Campos

julio_rodrigo@hotmail.com
Objetivos





Diseño y fabricación:

• Sonda de alta impedancia

• Fixtures paradiversos tipos de transistores

• Amplificadores LNA a 900MHz y 1.5GHz

• Amplificador bietapa a 2.4GHz de 5W de potencia, como prototipo para la empresa

FASER Telecomunicaciones.



Manejo de:

• Herramientas de diseño y software especializado en RF y microondas (Agilent ADS2006A).

• Instrumental para la fabricación a doble cara (maquinas de prototipado PCB de LPKF y

Bungard).

• Instrumental específico de medida (Analizadores de redes de Anritsu y de

Rhode&Schwartz, analizador de espectros, LCR…).











Diseño y fabricación de amplif. demicroondas en microstrip
Microondas, Parámetros-S



Rango de las Microondas: 300MHz – 30GHz

UHF: 300MHz – 3GHz (ondas electromagneticas de 100 – 10 cm)




Caracterización de redes a alta frecuencia: Parámetros de 2 puertos usuales (H, Y, Z) no recomendables:

; • Imposibilidad demedida de corrientes y tensiones totales

• Cortocircuitos y circuitos abiertos difíciles de conseguir

; • Oscilaciones en dispositivos activos
Solución:
trabajar con ondas viajeras



Las variables independientes a1 y a2 son
; voltajes incidentes normalizados:



V + Z I
onda devoltaje incidente en
puerto 1 V
0 1 =
; Z 0 Z 0
= i1
Z 0



b1 = s11a1 + s12a2
b = s
a + s a
Las variables dependientes b1 y b2 son
voltajes reflejados normalizados:
2 211


b b
22 2


b b

V − Z I

onda de voltaje reflejada del

puerto 1 V
s11 = a
s21 = a
s22 = a
s12 = a
1 = 2
0 1 =
Z 0 Z 0
= r1
Z 0
1 a2 =0
1 a2 =0
2 a1 =0
2 a1 =0



Diseño y fabricación de amplif. demicroondas en microstrip
Líneas de transmisión, Microstrip





Líneas de transmisión → para elementos de interconexión y adaptación de impedancias.

Microstrip:

• Facilidad para conexión en serie

• Plano de tierra como superficie de montaje y disipador

• Pérdidas y dispersión bajas

•Conexión paralelo: conexiones a masa “via hole”



Corriente, tensión y potencia como ondas viajeras en líneas de transmisión → inciden y se reflejan en la fuente y la carga → ondas estacionarias.







Importancia de las características del sustrato utilizado → bajas pérdidas y cte. dieléctrica:

• Sustrato RO4003C deRogers Corporation









Diseño y fabricación de amplif. de microondas en microstrip
Sonda de alta impedancia



• Esquema y layout en ADS para la fabricación con máquina de prototipado de LPKF:





















• Fabricación y montaje: • Medidas con Anal. de redes ZVB4:...