Ku-대역 위성이동통신을 위한 능동 위상배열안테나용 4-채널 GaAs MMIC 다기능 칩 (4-Channel GaAs MMIC Multi-Function Chips for an Active Phased Array Antenna for Ku-Band Mobile SATCOM)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 31권 / 11호 / 913 ~ 924페이지
· 저자명 : 정진철, 임준한, 장동필

초록

본 논문에서는 Ku-대역 위성이동 통신을 위한 능동 위상 배열 안테나에 사용되는 수신 및 송신 MMIC 다기능 칩을0.25 μm p-HEMT 상용 공정을 이용하여 개발하였다. 다기능 칩은 4:1 결합기를 포함한 4-채널 경로로 구성되며, 각 채널은 6-비트 디지털 위상 천이 기능, 5-비트 디지털 감쇠 기능, 신호 증폭 기능 등의 다양한 기능을 제공한다. 27 mm2(5.2 mm×5.2 mm) 칩 크기로 제작된 MMIC 다기능 칩은 7 mm×7 mm 크기의 상용 QFN 플라스틱 패키지에 조립 후 측정하였다. 측정결과, 수신 다기능 칩의 경우, 10.7～12.75 GHz에서 28 dB의 이득과 1.6 dB의 잡음지수 특성을 보였다. 그리고위상 제어 시, 3°의 RMS 위상 오차와 감쇠 제어 시, 0.3 dB의 RMS 감쇠 오차를 보였다. 송신 다기능 칩의 경우, 1.27 W DC 소모 전력에 대해 13.75～14.5 GHz에서 15 dB의 이득과 16.4 dBm의 출력파워 특성을 보였다. 그리고 위상 제어시, 2.5°의 RMS 위상 오차와 감쇠 제어 시, 0.2 dB의 RMS 감쇠 오차를 보였다.

영어초록

Receive and transmit MMIC multi-function chips for an active phased-array antenna for Ku-band mobile SATCOM have been designed and fabricated using a 0.25 μm GaAs p-HEMT commercial process. The multi-function chips consist of 4-channel paths, including a 4:1 combiner, and provide several functions: 6-bit phase shifting, 5-bit attenuation, and signal amplification. The fabricated multi-function chips with a size of 27 mm2(5.2 mm×5.2 mm) were assembled in a 7 mm×7 mm commercial QFN plastic package.
The receiver chip exhibits a gain of 28 dB, a noise figure of 1.6 dB, 3° root mean square (RMS) phase error for phase control, and 0.3 dB RMS attenuation error for attenuator control over a frequency range of 10.7 GHz to 12.75 GHz. The transmitter chip provides a gain of 15 dB, a saturation power of 16.4 dBm, 2.5° RMS phase error for phase control, and 0.2 dB RMS attenuation error for attenuator control over the frequency range of 13.75 GHz to 14.5 GHz with a DC low power consumption of 1.27 W.

참고자료

· 없음