$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

순차바이어스를 이용한 반도체 레이더용 SSPA 설계
A Design for Solid-State Radar SSPA with Sequential Bias Circuits 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.17 no.11, 2013년, pp.2479 - 2485  

구융서 (Defense Agency for Technology and Quality)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문에서는 순차 바이어스를 이용한 반도체 레이더용 SSPA를 설계 하였다. 전력증폭기의 상승/하강 바이어스 지연에 의해 발생되는 신호의 왜곡을 제거하기 위하여 가변확장 펄스 생성기를 적용하였다. 최적화된 임피던스 매칭회로는 GaN-전력 소자의 높은 효율을 갖기 위하여 로드-풀 방식을 통한 마이크로파 특성 측정으로 설계되었다. 설계된 SSPA는 X밴드 반도체 레이더에 적용하기 위하여 전치 증폭기, 구동 증폭기 그리고 주 증폭기의 3개의 단으로 구성되었다. 그 결과로 200W 출력 펄스 최대 53.67dBm을 가지고 평균 52.85dBm의 SSPA를 만들 수 있었다. 본 논문에 제시된 반도체 펄스 압축 레이더 트랜시버 모듈의 최적화 설계는 추가적인 디지털 레이더에 대한 연구를 통해 소형화와 동작향상이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we present a design for solid-state radar SSPA with sequential bias. We apply to variable extension pulse generator to eliminate signal distortion which is caused by bias rising/falling delay of power amplifier. There is an optimum impedance matching circuit to have high efficiency of...

주제어

#반도체전력증폭기   #펄스압축   #가변확장 펄스 생성   #동작영역  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 기존의 레이더 시스템에서 고출력 증폭을 위해 사용된 진공관의 문제점을 개선하고, X-Band 펄스압축 레이더 시스템을 위한 GaN SSPA를 이용한 반도체 레이더 시스템에 대한 설계 방안을 보였다. 200W급 고출력 SSPA의 신호왜곡을 개선하기 위해 펄스폭 가변회로와 드레인 전원 스위칭 제어회로, 그리고 순차회로로 구성된 VEPG 회로를 적용하였다.
  • 바이어스 전원을 VEPG(Variable Extension Pulse Generator)회로를 이용하여 펄스폭을 가변시키고 순차적으로 전력증폭모듈을 동작시키는 200W 전력증폭모듈을 설계하고자 하며, SSPA의 출력 효율향상을 위해 AB급 바이어스에 VEPG회로, 드레인 스위칭 회로, 순차회로로 구성된 TR 제어회로를 적용한다. 본 논문에서는 상하향 변환기 및 펄스압축 기능을 적용한 신호처리용 모듈을 포함하는 레이더 시스템의 분석을 위하여 향후 소프트웨어 기반 고해상도 광대역 다기능 레이더 등 디지털 레이더시스템이 가능함을 나타내고자 한다[9,10].
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
레이더 시스템은 어떻게 구분할 수 있는가? 전파를 방사하여 물체에 관련된 각종 정보를 분석하는 레이더 시스템의 응용과 적용분야에 따라 탐색레이더, 추적레이더, SAR 및 기상레이더, 군사적 목적, 선박과 항공기 및 자동차등 상용화를 위한 민수용 레이더 시스템으로 구분할 수 있다[1-3]. 레이더 송신기에 적용되는 진공관(마그네트론, TWT등)은 수kW 수십kW급의 큰 출력을 생성하지만 이러한 출력을 얻기 위해서는 장비구동을 위한 예열시간이 필요하며, 수kV의 고전압에서 동작하기 때문에 고전압 펄스 발생장치가 추가적으로 필요해 크기가 커지는 단점이 있다.
출력신호의 왜곡을 없애기 위한 방법은? 전력증폭모듈의 드레인 바이어스를 펄스인가와 동시에 RF 입력 펄스신호를 증폭시키면 드레인 바이어스 펄스의 상승/하강시간 지연에 의한 왜곡이 발생하게 된다. 출력신호의 왜곡을 없애기 위해서는 드레인 바이어스의 펄스폭이 RF 입력 펄스폭보다 넓어야 하며, 효과적으로 증폭하기 위해 각 증폭모듈의 스위칭 제어와 순차제어가 요구되므로 전력증폭 모듈의 RF 제어회가 설계되어야 한다. 그림 1은 전력증폭모듈의 TR 제어회로 구성도를 보여주고 있다.
X-Band 200W SSPA에서 각 증폭단의 소자에 추가로 들어가는 것은? 본 논문에서 구현한 X-Band 200W SSPA의 구성은 그림 8과 같이 전치증폭단, 구동증폭단-1과 2, 주전력증폭단의 캐스케이드 결합 방식으로 구성하였다. 각 증폭단의 소자에 안정적인 전원공급을 위한 순차 바이어스 회로가 추가로 들어간다. 전치증폭단과 구동증폭단-1은 GaAs를 이용하여 이득을 높이고, 구동증폭단-2와 주전력증폭단은 X-Band에서 요구조건에 맞는 출력을 내기위하여 충분한 이득과 전력을 얻을 수 있는 GaN을 이용한 병렬구조로 구성하였다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. Merrill Skolnik, Radar handbook, Third Edition, Mc Graw Hill, 2008. 

  2. William L. Melvin, James A. Scheer, Principles of Modern Radar : Advanced Techniques, SciTech PUBLISHING, 2012. 

  3. Mark A. Richards, James A. Scheer, William A. Holm, Principles of Modern Radar : Basic Principles, SciTech PUBLISHING, 2010. 

  4. Casto M., Lampenfeld M., Pengcheng Jia, Courtney P., Behan S., P. Daughenbaugh P., Worley R., "100W X-band GaN SSPA for medium power TWTA replacement", 2011 IEEE 12th Annual, Wireless and Microwave Technology Conference (WAMICON), pp.1-4, Apr. 2011. 

  5. Quresh, A.A., Afzal, M.U., Tauqeer, T. Tarar, M.A., "Signal Analysis, Design Methodolgy, and Modular Development of a TR Module for Phased Array Radars", 2011 7th International Conference on Emerging Technologies, pp.1-6, Sep. 2011. 

  6. Golden, K., Bessmoulin, A., Dadello, A., Hales, P., "A 3-Chip MMIC Solution for X-Band Phased Array Radar", 2011 IEEE International Conference on Microwaves, Communications, Antennas and Electronics Systems (COMCAS), pp.1-4, Nov. 2011. 

  7. Bertuch T., Pamies M., Locker C., Knott P. , Erkens H. , Wunderlich R., Heinen S., "System aspects of a low-cost coherent radar system with AESA antenna for maritime applications", 2010 International Kharkov Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves(MSMW), pp.1-6, Jun, 2010. 

  8. C. Tarran, "Advances in affordable Digital Array Radar", 2008 IET Waveform Diversity & Digital Radar Conference-Day2: From Active Modules to Digital Radar, pp.1-6, Dec. 2008. 

  9. Ian G. Cumming, Digital Processing of Synthetic Ap erture Radar Data, Artech House, pp.130-131, 2005. 

  10. C.J. Peacock, G.S. Pearson, "Digital Radar", 2007 IET International Conference on Radar Systems, pp.1-5, Oct. 2007. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로