# Metodologías de diseño de amplificadores de microondas
## Introducción al diseño de amplificadores de microondas

1. FACTOR DE DESADAPTACIÓN DE IMPEDANCIAS/POTENCIA (M).
Sirve para indicar cuanta potencia se pierde en un circuito por la desadaptación de las cargas:
a = ag + Γg · b ; b = Γl · a;
Archivo:Mgonzalez81 esquema basico.jpg
Con estas dos expresiones despejamos ‘a’ y calculamos la potencia diponible en la carga:
a = (ag) / (1 - ⎪Γl ⎪^2 · Γl) Pl = ⎪a⎪^2 - ⎪b⎪^2 =[ ⎪ag⎪^2 · ( 1 - ⎪Γl ⎪^2)]/ (⎪1 - Γl · Γg⎪^2)
Cuando se encuentran adaptadas las cargas (Γl = Γg*):
Pdg = Pl = [ ⎪ag⎪^2 ]/ ⎪1 - ⎪Γg⎪^2⎪
Por lo tanto el coeficiente de desadaptación nos queda:
M = [(1 - ⎪Γl⎪^2)· (1 - ⎪Γg⎪^2)] / (⎪1 - Γl · Γg⎪^2)
2. INVARIANZA DEL FACTOR DE DESADAPTACIÓN.
En un circuito con redes pasivas sin pérdidas el coeficiente de desadaptación (M) permanece constante en todos los planos:
M1 = M2 = …. = Mn
3. RELACIÓN ENTRE M Y COE.
El coeficiente de onda estacionaria y el coeficiente de desadaptación se relaciona de la siguiente forma:
COE = [1 + ⎪Γl ⎪] / [1 - ⎪Γl ⎪] ⎪Γl ⎪ = (COE -1) / (COE +1) Ml = [(1 - ⎪Γl⎪^2)· (1 - ⎪Γg⎪^2)] / (⎪1 - Γl · Γg⎪^2)
Con COE obtenemos Γl y con este obtenemos Ml.
4. Circunferencias de M constante.
En la Carta de Smith podemos dibujar las circunferencias de adaptación constante, que nos indica las impedancias con un determinado coeficiente de desadaptación.
5. DISEÑO DE AMPLIFICADORES DE MICROONDAS BAJO ESPECIFICACIONES DE GANANCIA TRANSDUCCIÓN, COE DE SALIDA Y COE DE ENTRADA.
Archivo:Mgonzalez81 esquema.jpg
Para una determinada ganancia de transducción debemos seleccionar Γl y Γg. Tenemos excesos de grados libertas: 2 módulos y 2 fases. Por ello dividimos el problema en dos:
A.- Dada la ganancia de transducción calculamos la ganancia de potencia: Gt = Mg · G p→ Gp(S, Γl) .
1. Fijo Mg = 1 → Gt = Gp = G deseada.
2. Elijo Γl con la circuferencia de Gp = cte.
3. Calculo:
4. Fuerzo Γg = Γin*
5. Calculamos:
INCOVENIENTE: a la salida no hay adaptación, me tengo que “aguantar” con la Ml que salga. Siendo estricto podría ajustar de forma limada usando una Γl u otra sobre la circunferencia de Γl de Ganancia de potencia constante.
B.- Dada la ganancia de transducción calculamos la ganancia disponible: Gt = Ml · Gd → Gd(S, Γg) .
1. Fijo Ml = 1 → Gd = Gt = G deseada.
2. Elijo la Mg con la circunferencia de Gd constante en Γg.
3. Calculamos:
4. Fuerzo Γl=Γout*.
5. Con las fórmulas anteriores calculo Γin y determinamos Mg (el que nos salga).
6.- DISEÑO BAJO ESPECIFICACINOS DE GANANCIA Y COEs COMPENSADOS.
El objetivo es: Gt (Γl, Γg,S), Mgo ( COEin < x), Mlo (COEout<y)
1. Tenemos la siguiente relación:
2. Selecciono la carga de entrada.
3. Una vez fijado Γg tengo Γout y por lo tanto Ml.
7.- METODOLOGÍAS DE DISEÑO DE BAJO RUIDO.
MÉTODO 1: forzamos adaptación en el plano de salida → Gt = Gd.
1. Seleccionamos Γg basándose en las curvas de ruido constante y de ganancia disponible constante en el plano de Γg.
2. Elegir Γl para adaptación conjugada:
MÉTODO 2: forzamos adaptación en el plano de entrada → Gt = Gp.
1. Seleccionamos Γg basándose en las curvas de ruido constante y de ganancia de potencia den el plano de Γg.
2.Elegir Γl que adapte conjugadamente el plano de entrada:
MÉTODO 3: forzamos adaptación en el plano de entrada.
1. Fijamos el Ml que queramos: Gt = Gd · Ml → Gd = Gt / Ml
2. Elegimos Γg a partir de las curvas de ruido constante y ganancia disponible constante.
3. Elegimos Γl a partir de las curvas Ml constante y Mg constante trasladándolo al plano de salida.