Amplificadores de banda ancha y bajo ruido basados en tecnología de GaAs para aplicaciones de radiometría

Abstract

En esta Tesis se ha realizado análisis, diseño y caracterización de los amplificadores de bajo<br/>ruido y banda ancha en tecnología de GaAs PHEMT con aplicación a los módulos posteriores del<br/>radiómetro del instrumento de baja frecuencia del satélite Planck. La Tesis se compone de las siguientes partes:<br/>- Introducción y estudio del funcionamiento del radiómetro del instrumento de baja frecuencia de Planck.<br/>- Diseño y caracterización de amplificadores de bajo ruido utilizando tecnología de GaAs. Se presentan diseños MMIC en la banda Ka y en la banda Q, y un diseño MIC en la banda Q.<br/>- Diseño y construcción de los módulos posteriores en las bandas de 30 y 44 GHz. Se presentan varios prototipos fabricados en ambas bandas, así como medidas de cada uno de los subsistemas que los forman.<br/>- Desarrollo de técnicas de medida para receptores de banda ancha con detección directa y su aplicación a la caracterización de los módulos posteriores, mostrando el funcionamiento de los prototipos representativos para las dos bandas de frecuencia.<br/>- Integración de los módulos posteriores con los módulos frontales y presentación de algunos de los resultados de medida de los radiómetros completos.

This Thesis deals with the analysis, design and characterization of broadband low noise amplifiers<br/>in GaAs PHEMT technology with application to the radiometer Back-End Modules for the Planck Low Frequency Instrument (LFI). The Thesis is composed of the next parts:<br/>- Introduction and study about the radiometer of the Planck low frequency instrument.<br/>- Design and characterization of low noise amplifiers using GaAs technology. Ka-band MMIC designs and Q-band MMIC and a MIC design are presented.<br/>- Design and assembly of the 30 and 44 GHz back-end modules. Several prototypes have been manufactured in both frequency bands and the most representative test results of each subsystem are presented.<br/>- Development of measurement techniques for broadband direct detection receivers and their application to the characterization of the back-end modules. Performance of representative prototypes in both frequency bands is included.<br/>- Integration of the back end modules and front end modules and significant results of the tests for a radiometer in each frequency band.