Amplificadores de bajo ruido criogénicos hasta 3 GHz en tecnología MIC

Abstract

RESUMEN: Este trabajo consiste en el diseño y análisis de un amplificador de muy bajo ruido (LNA) a frecuencias de hasta 3 GHz. En una primera parte se analiza el comportamiento de amplificadores comerciales de bajo ruido, centrándose en el comportamiento de ruido de los amplificadores, y comparando los resultados con los obtenidos tras llevar a cabo un proceso que sitúa los amplificadores a temperatura criogénica. Estos amplificadores se utilizan como segunda etapa del amplificador completo. La primera etapa se diseña mediante un transistor de Silicio-Germanio (SiGe). Por último, se realizan medidas de los amplificadores compuestos por las dos etapas, tanto a temperatura ambiente como criogénica. Se pretende comparar los resultados obtenidos a ambas temperaturas para comprobar una mejora del comportamiento de los componentes en criogenia, analizando sus resultados de forma separada y conjunta. Con las medidas obtenidas se podrá declarar si los modelos de amplificadores y transistores utilizados son óptimos para la utilización en las extensas aplicaciones de LNAs en criogenia.

ABSTRACT: This work consists on the design and analysis of a Low Noise Amplifier (LNA) in the frequency band up to 3 GHz. The first part involves the analysis of the behaviour of a series of commercial LNAs, focusing on their noise behaviour and comparing the results obtained after conducting a process that places the amplifiers at cryogenic temperature. These amplifiers are used as the second stage in the overall amplifier. The first stage is designed using a Silicon-Germanium (SiGe) transistor. At last, the two-stage amplifier is measured both at ambient and cryogenic temperatures. The aim is to compare the results obtained at both temperatures to assess an improvement in the component´s behaviour at cryogenic temperature by analyzing the joined and individual results. Using the results acquired, we will be able to state if the amplifier and transistor models used are optimum for the extent applications of LNAs in cryogenics.