초록 ▼

1. 단계 최종목표
- 차세대 이동 및 무선통신용 초소형 RF MEMS 부품 및 FEM (Front End Module)개발 (이동단말용 RF MEMS 스위치 개발, WCDMA폰용 FBAR 필터개발, CDMA폰및 DWLAN용 RF FEM 개발, MEMS tunable 필터 개발, RF MEMS packaging 기술 개발)
- RF MEMS 핵심 부품을 이용한 초소형 무선통신 모듈 응용소자개발
(RF MEMS 스위치를 이용한 고효을 PAM 모듈 개발(스위치 응용 소자 개발), 무선 디지털 가 전용 내장형 무선랜 안테

1. 단계 최종목표
- 차세대 이동 및 무선통신용 초소형 RF MEMS 부품 및 FEM (Front End Module)개발 (이동단말용 RF MEMS 스위치 개발, WCDMA폰용 FBAR 필터개발, CDMA폰및 DWLAN용 RF FEM 개발, MEMS tunable 필터 개발, RF MEMS packaging 기술 개발)
- RF MEMS 핵심 부품을 이용한 초소형 무선통신 모듈 응용소자개발
(RF MEMS 스위치를 이용한 고효을 PAM 모듈 개발(스위치 응용 소자 개발), 무선 디지털 가 전용 내장형 무선랜 안테나 개발, RF MEMS switch를 응용한 내장형 안테나의 multi-band frequency tuning 기술, RF switch matching network 을 이용한 내장형 안테나의 hand effect 절감 기술 개발, UWB 안테나 소형화 연구)
- RF MEMS 부품 및 FEM 개발 후 구체적인 사업화 방안 제안
2. 개발내용 및 결과
본 단계에서는 이동단말용 RF MEMS 스위치, WCDMA폰용 FBAR 필터, CDMA폰 및 DWLAN용 RF FEM, RF MEMS tunable 필터, RF MEMS packaging 기술 등 차세대 이동 및 무선통신용 초소형 RF MEMS 부품 및 FEM (Front End Module)을 개발하였다. 또한 연구 부산물로서 무선 디지털 가전용 내장형 무선랜 안테나를 개발하여 LG전자의 무선인터넷 냉장고 모델 일부에 적용시킨 바 있다. 3차년도에는 LG전자 단말사업부의 기술적 요구 사양 및 핵심 부품 요구사항을 수렴하여 실제 제품화 가능성이 큰 응용 아이템으로 연구 개발 역량을 집중하여 RE MEMS 스위치 응용 matching network을 개발하였으며, 제품화에 필요한 RF MEMS 스위치의 신뢰성을 개선하였다. 개발된 RF MEMS 스위치 matching network를 이용한 고효율 PAM 모듈의 가능성을 검증하였다. 또한 RF MEMS 스위치를 이동통신 단말기 내장형 안테나의 다중밴드 응용 및 hand effect 절감기술에 적용하여 LG전자 단말사업부와 연계한 사업화 가능성을 검토하고 있다.
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
본 연구를 통하여 개발된 RF MEMS 응용 부품은 이동 통신 단말기에 가장 적용성이 높고 파급 효과가 큰 RF 스위치, 필터와 이의 응용 부품에 관한 것으로서 기존의 전기적 소자들의 수입대체 효과 뿐만 아니라 차세대 통신모듈 및 시스템의 소형화, 저가화, 고성능화, 및 다기능화에 폭넓게 응용될 것으로 판단된다. 본 연구에서 개발된 RF MEMS 스위치를 적용한 다중밴드 내장형 안테나 기술이 고성능의 matching network 기술의 유력한 대안으로 가능성을 가지고 있다고 할 수 있다. 현재 큰 시장이 형성될 것으로 예측되는 지상파 및 위성파 DMB 단말기에서도 이와 같은 기술이 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
4. 적용분야
FBAR를 이용한 초소형 RF BPF 필터는 WCDMA폰의 대역통과 필터로써 사용될 뿐만 아니라 silicon CMOS회로와 집적화가 가능하여 통신 system on a chip을 구현하는데 활용 가능성이 크다. 또한 본 연구에서 개발된 RF MEMS 스위치 응용 다중대역 튜닝 내장형 안테나 및 hand effect 절감 기술을 이용하여 고효율의 다기능 통합 이동통신 단말기 적용이 가능하다. 이는 향후 저전력하에서 저잡음 성능을 가지는 LNA, Mixer 와 VCO 및 높은 다이나믹 범위를 가진 AGC 등의 RF tuner 핵심 소자들에 적용될 수 있으며 지상파 및 위성 DMB 단말기용 안테나 모듈 등에 적용될 수 있을 것이다.

목차 Contents

• 제 1 장 서론 ... 5
• 제 1 절 기술 개발의 필요성 ... 5
• 제 2 절 국내외 기술 개발 현황 ... 9
• 1. 국외의 연구개발 실적 ... 9
• 2. 국내의 연구개발 실적 ... 13
• 제 3 절 연차별 연구 개발 목표 및 평가의 착안점 ... 15
• 1. 연차별 연구 개발 목표 ... 15
• 2. 평가의 착안점 ... 21
• 제 2 장 기술 개발 내용 및 방법 ... 26
• 제 1 절 연차별 추진체계 및 전략 ... 26
• 제 2 절 연차별 연구 범위 및 수행 방법 ... 28
• 제 3 절 기술 개발 내용 ... 31
• 1. WCDMA용 FEAR 필터 ... 31
• 2. RF MEMS switch 개발 ... 44
• 3. RF MEMS packaging 기술 개발 ... 73
• 4. RF MEMS switch를 적용한 reconfigurable 내장형 안테나 ... 91
• 5. RF MEMS switch를 적용한 고효율 PAM 모듈 개발 ... 109
• 6. CDMA폰과 DWLAN용 RF MEMS FEM 개발 ... 112
• 7. 무선디지털 가전용 내장형 안테나 개발 ... 123
• 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 129
• 제 1 절 연차별 연구 개발 결과 및 달성도 ... 129
• 제 2 절 핵심기술 확보 수준 및 대표적 성과 ... 132
• 제 3 절 연구 개발 성과물 ... 133
• 제 4 절 기술 개발을 통해 파생된 성과 ... 141
• 1. 기술개발성과의 응용잠재력 및 사업화시의 활용가능성 ... 141
• 2. 연구개발성과의 산업$\cdot$공공분야 파급효과 ... 142
• 제 5 절 기술 개발 성과의 활용 및 실용화 가능성 ... 144
• 1. 국내외 시장 현황 및 전망 ... 144
• 2. 향후 실용화 및 활용 계획 ... 147
• 위탁과제: RF MEMS 스위치를 이용한 주파수 가변 필터 ... 149
• 위탁과제: 마이크로 유체소자를 이용한 고성능 RF 스위치의 개발 ... 202