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Ku 대역 위성단말기용 SSPA 모듈 설계 및 제작

Design and fabrication of SSPA module in Ku band for satellite terminals

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.16 no.4, 2016년, pp.59 - 64  

김선일 ((주)리눅스아이티) ,  박성일 (동신대학교 정보통신공학과)

초록
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본 논문에서는 10W급 GaN MMIC를 이용하여 Ku-band SSPA 모듈을 설계 및 제작하였다. 설계 및 제작한 SSPA 모듈의 분배/합성을 위해 Rogers(RO4003C)기판을 이용하여 Branch-line 구조를 이용하였다. SSPA 모듈 버짓상 Divider/Combiner는 삽입손실이 최대 -0.7dB 이하로 설계 및 제작하였다. 또한 GaN MMIC 구조 특성상 Gate Bias-Drain Bias로 인가되어야 하기 때문에 Gate-Drain 순차회로를 적용한 Bias 회로를 구현하였으며, RF Power Detect, Temperature Detect, HPA On/Off 기능등을 구현하였다. 설계 제작된 Ku-band SSPA는 최대 출력 15.6W, Gain 45.7dB, 효율 19.0%로 만족하는 측정 결과를 얻었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a 10W GaN MMIC was designed and fabricated using the Ku-band SSPA module. For Design and fabrication of the SSPA module using Rogers(RO4003C) substrate was used for Branch-line structure. SSPA modules on budget Divider/Combiner was designed and fabricated less than the maximum inserti...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 Ku-band 위성 통신용 SSPA 모듈을 설계 및 제작하였다. SSPA 모듈에 사용된 HPA는 10W급 GaN MMIC를 활용하였으며, Rogers 사의 RO4003C10mil 기판에 Branchline 구조로 Divider/Combiner를 설계 제작하여 SSPA 모듈을 구성하였다.
  • 본 논문에서는 위성통신을 이용한 가입자 망 인터넷 및 데이터 통신용 BUC에 필수적으로 소요되는 초고주파 핵심부품인 HPA를 활용하여 Ku대역 SSPA모듈을 설계 및 제작하였다.[5]~[7]
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Ku 대역 주파수 자원을 이용한 초고속 인터넷 및 방송통신 융합서비스의 한계는 무엇인가? 5홐 대역의 Ku 대역 위성통신 기술에 대한 연구와 제품 개발이 전 세계에서 활발히 진행되고 있는 상황이다. Ku 대역 주파수 자원을 이용한 초고속 인터넷 및 방송통신 융합서비스는 여러 가지 장점에도 불구하고 현재 높은 Ku대역 부품의 가격으로 인해 주파수 자원 활용도가 낮은 상태이며, Ku 대역 초고속 인터넷 및 방송통신 시스템의 장비에 사용되는 마이크로웨이브 부품의 경우, 전략 외국 부품을 수입하여 사용하고 있어 기술 종속이 심화되어 부품의 국산화는 물론 기술 경쟁력 제고가 절실한 상황이다.[1]~[4]
지상파 위주의 초고속 인터넷 통신 및 방송기술의 한계는 무엇인가? 지상파 위주의 초고속 인터넷 통신 및 방송기술은 서비스 제공지역 및 인프라 구축비용 측면에 한계가 있다. 이러한 한계는 인공위성을 이용한 통신 서비스를 통하여 광대역 무선 인터넷을 보완하거나 확장되고 있는 추세이다.
지상파 위주의 초고속 인터넷 통신 및 방송기술의 한계를 극복하기 위해 사용하고 있는 방안은? 지상파 위주의 초고속 인터넷 통신 및 방송기술은 서비스 제공지역 및 인프라 구축비용 측면에 한계가 있다. 이러한 한계는 인공위성을 이용한 통신 서비스를 통하여 광대역 무선 인터넷을 보완하거나 확장되고 있는 추세이다. 전 세계 초고속 인터넷 및 방송통신 시장은 2000년대로 들어서면서 꾸준히 증가하고 있는 추세이며, 그 중에 초고속 Data 통신이 가능한 13.
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참고문헌 (7)

  1. K. Datta, J. Roderick, and H. Hashemi, "A 22.4dBm Two-way Wilkinson Power Combined Q-Band SiGe Class-E Power Amplifier with 23% Peak PAE" 2012 IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symp. (CSICS), Oct. 2012. 

  2. A. Abbosh and B. Henin, "Planar wideband inphase power divider/combiner using modified Gysel structure" IET Microwaves, Antennas & Propagation, vol. 7, July 2013, pp.783-787. 

  3. L. Chongzhe and D. Ricketts, "A low-loss, impedance matched ${\lambda}$ /4 compact T-junction power combiner," 2012 7th European EuMIC, Oct. 2012, pp. 147-150. 

  4. A. Wentzel, V. Subramanian, A. Sayed, and G. Boeck, "Novel Broadband Wilkinson Power Combiner," 2006 36th European Microwave Conf., Sept. 2006, pp. 212-215. 

  5. N. Feng, F. Jianhong, F. Hao, W. Chaoyang, and L. Jianwei, "Design of an X-band High Power Solid State Power Ampilfier Based on GaN HEMT," 2010 Int. Conf. on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT), May 2010, pp. 1916-1918. 

  6. Ryung-sep Koo, "A Design for Solid-state Rader SSPA with Sequential Bias Circuits," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 11, Nov. 2013., pp.2479-2485 

  7. Ki-Won Kim, Ju-Young Kwack, Samuel Cho, "A Design of High Power Pulsed Solid State Power Amplifier for S-band RADAR System Using GaN HEMT," Journal of the Korea Academia-Indstrial cooperation Society (JKAIS):Proceedings of the KAIS Fall Conference, 2010., pp.168-171 

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