Diseño de dos diplexores para receptor de acceso instantáneo a la Banda de 67 a 116 GHz

Abstract

El radiotelescopio en tierra más grande del mundo es el Atacama Large Millimiter Array (ALMA), que tiene 10 receptores que cubren las frecuencias de 30 a 950 GHz, con 8 de estos 10 receptores ya desarrollados e implementados. En especial para la banda 2, 67 a 90 GHz, se han hecho una serie de trabajos en relación al desarrollo de su receptor, siempre mediante la utilización de receptores sintonizables por oscilador local. En el Observatorio Astronómico Nacional de Cerro Calán se encuentra en desarrollo un prototipo de receptor, para la banda 2 + 3 de 67 a 116 GHz. Su principal objetivo es permitir acceder a la totalidad del ancho de banda de 49 GHz, y 53.5% de ancho de banda fraccionario, sin necesidad de sintonizar la frecuencia de su oscilador local Esta memoria presenta el diseño de dos diplexores basados en híbridos de cuadratura, que forman parte del receptor recién mencionado. El primero de estos se ocupa de separar la banda de frecuencia recibida en dos, obteniendo una banda de baja frecuencia de 67 a 91.5 GHz, y una banda de alta frecuencia de 91.5 a 116 GHz. Este diplexor se denomina diplexor de RF, pues trabaja en la frecuencia recibida de 67 a 116 GHz. El segundo de estos componentes se ocupa de separar las dos señales de frecuencia fija, provenientes del oscilador local, centradas en 39.5 y 52 GHz. Este diplexor se denomina de oscilador local (LO). El principal inconveniente en el desarrollo, fue el diseño de un híbrido de cuadratura, parte del diplexor de RF, que debe cubrir satisfactoriamente la banda de 67 a 116 GHz. Se hacen dos diseños para este componente, cada uno con sus ventajas y desventajas, de los que se elige uno para integrar el diseño final del diplexor. Ambos diplexores diseñados presentan un rendimiento aceptable, acorde a los requerimientos planteados. Sin embargo el diplexor de RF presenta un coeficiente de reflexión máximo de -12 dB, por lo que aún debe pasar un proceso de optimización para mejorar su desempeño, y de esta forma ser parte de un receptor orientado a radioastronomía.