Ruido am y pm en amplificadores de alta frecuencia. Estudio en condiciones lineales y no lineales

Resumen

Se ha efectuado un estudio del ruido en amplificadores de RF y microondas en presencia de señal portadora. Se ha caracterizado el ruido de modulación de amplitud (AM) y de modulación de fase (PM) en diversos amplificadores, bajo condiciones de trabajo de pequeña y gran señal, mediante simulaciones y medidas. En general, la evolución del nivel de ruido con la amplitud de la portadora se manifiesta de forma diferente sobre los espectros de ruido AM y PM debido a que los mecanismos involucrados en el proceso de conversión del ruido son singulares para cada tipo de ruido. La figura de ruido (NF) se ha obtenido a partir del ruido blanco AM y PM en función del nivel de la señal portadora. Los resultados muestran que el ruido blanco se reparte equitativamente entre ruido AM y PM, únicamente en régimen lineal. Por consiguiente, la figura de ruido en condiciones de gran señal ha de ser determinada a través de medidas del ruido blanco AM y PM, o del ruido blanco total. Tanto las medidas como las simulaciones revelan que la figura de ruido del amplificador aumenta notablemente con la compresión de ganancia. Se ha estudiado, mediante resultados de medida y simulación, el impacto del punto de polarización y de las redes de adaptación de entrada y salida del amplificador sobre sus prestaciones de ruido. La red de adaptación de salida es determinante en la degradación del ruido con el nivel de la portadora en régimen de gran señal. Por otro lado, se muestra que las curvas AM-AM y AM-PM del amplificador, así como sus derivadas, pueden servir para obtener información cualitativa sobre el comportamiento del ruido a medida que aumenta la potencia de la señal de entrada