Desenvolvimento de amplificadores lineares em UHF usando a tecnologia LTCC

Abstract

Este trabalho consiste no projeto através de análise teórica e simulação de um amplificador de baixo ruído (low noise amplifier, LNA) e de um amplificador de potência (power amplifier, PA) com operação na faixa de frequência ultra-alta (ultra high frequency, UHF) entre 300 e 500 MHz, usando tecnologia cerâmica co-sinterizada a baixas temperaturas (low temperature co-fired ceramic, LTCC). O LNA possui dois estágios de amplificação com 23 dB de ganho cada. Entre os estágios de amplificação e na saída do amplificador, foram projetados atenuadores para evitar distorção do sinal e operação fora da região linear, de modo que o ganho final ficasse em torno de 30 dB com figura de ruído (noise figure, NF) menor que 1 dB. O PA também possui dois estágios de amplificação, em que o primeiro utiliza um transistor de potência de 5 W operando na região linear e o segundo um transistor de 50 W projetado para fornecer a máxima potência de saída. O desenvolvimento do amplificador é baseado no método quase-linear e o ganho total do amplificador é superior a 40 dB. Todos os elementos passivos utilizados para estabilização dos transistores, circuitos de polarização e redes de casamento foram embutidos no substrato com tecnologia LTCC garantindo boa compactação, além de redução de custo e de tempo de montagem.Palavras-chave: amplificador de baixo ruído (low noise amplifier, LNA), amplificador de potência (power amplifier, PA), amplificador linear, cerâmica co-sinterizada a baixas temperaturas (low temperature co-fired ceramic, LTCC), circuitos de rádio frequência (RF), frequência ultra-alta (ultra high frequency, UHF).