Ku 대역 위성중계기 주파수변환기용 Combline 필터 설계 및 제작 ( Design and Fabrication of Ku-Band Satellite Transponder Downconverter )

염인복,정근욱,박광량 한국통신학회 1995 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

6차 단일종단 이중모드 타원응답 필터 합성에 관한 연구

염인복,이주섭,엄만석,이성팔 한국전자파학회 2003 한국전자파학회논문지 Vol.14 No.5

위성 중계기의 무게와 부피를 최소화 하기 위하여 출력 멀티플렉서는 매니폴드(manifold) 형태로 많이 설계한다. 매니폴드 형태의 출력 멀티플렉서의 정확한 성능을 구현하기 위해서는 이에 사용하는 각각의 채널 필터는 단일 종단으로 설계하여야 한다. 본 논문에서는 필터의 전달 함수로부터 orthogonal projection 및 행렬의 평면회전(plane rotation)을 이용하여 6차 단일종단 이중모드 필터의 회로망 파라미터인 입출력 저항 및 결합 행렬을 구할 수 있는 합성 방법에 대하여 설명하였다. 특히 평면 회전 과정에서의 회전 행렬의 피벗 및 회전각을 제시하여 구현 가능한 결합 계수를 용이하게 얻을 수 있도록 하였다. 두 개의 서로 다른 구조를 갖는 필터에 대하여 동일한 전달 함수로부터 각각의 회로망 파라미터를 추출하였다. 본 논문에서 서술한 단일종단 필터의 회로망 파라미터 추출법은 다른 차수의 필터에도 적용이 가능하다. An output multiplexer of manifold type is widely used in a recent satellite transponder f3r its mass and volume reduction. For correct operation, the filter of such a multiplexer must be singly terminated. In this paper, a simple synthesis method of a 6-pole dual-mode singly terminated filter is described. From the transfer function of the filter, network parameters such as in/output terminations and coupling matrix are obtained with the aid of orthogonal projection and plane rotation. The rotation order, pivot, and rotation angle of the plane rotation process are given for easy filter synthesis. Two different-structure filters are taken into consideration and the network parameters of each filter have been obtained from the same transfer function. The method described in this paper can be applied to the other degree singly terminated filter.

Ka 대역 위성통신 및 BWLL 시스템용 3단 MMIC 저잡음 증폭기 설계 및 제작

염인복,정진철,이성팔 한국전자파학회 2001 한국전자파학회논문지 Vol.12 No.1

Ka 대역 위성통신 및 BWLL 시스템용 3단 저잡음 증폭기가 MMIC 기술로 설계 및 제작되었다. MMIC 저잡음 증폭기는 잡음지수와 높은 이득 그리고 진폭 선형성을 만족하기 위하여 2단의 single-ended 형태의 증폭단과 1단의 balanced 형태의 증폭단으로 구성되었다. 낮은 잡음지수와 높은 이득을 얻기 위하여 0.15$\mu\textrm{m}$ pHEMT 소자가 사용되었다. CD에서 80 GHz 대역까지의 안정도 확보를 위하여 직렬 및 병렬 궤환 회로와 λ/4 short 라인이 삽입되었다. 설계된 MMIC 저잡음 증폭기의 크기는 3.1mm $\times$2.4mm(7.44mm$^2$)이다. 제작된 MMIC 저잡음 증폭기의 wafer 상에서의 측정 결과, 22~ 30 GHz 주파수 대역에서 잡음지수는 2.0 dB이하이고 이득은 26dB이상으로 설계 결과와 일치하였다. A Ka Band 3-stage MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits) LNA (Low Noise Amplifiers) has been designed and fabricated far the Ka band satellite communications and BWLL(Broad Band Wireless Local Loop)system. The MMIC LNA consists of two single-ended type amplification stages and one balanced type amplification stage to satisfy noise figure, high gain and amplitude linearity. The 0.15${\mu}{\textrm}{m}$ pHEMT has been used to provide a ultra low noise figure and high gain amplification. Series and Shunt feedback circuits and λ/4 short lines were inserted to ensure high stability over the frequency range form DC to 80 GHz. The size of the MMIC LNA is 3.1mm$\times$2.4mm(7.44mm$^2$). The on wafer measured performance of the MMIC LNA, which agreed with the designed performance, showed the noise figure of less than 2.0 dB, and the gain of more than 26 dB, over frequency ranges from 22 GHz to 30 GHz.

MMIC 회로를 이용한 위성중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈 개발

염인복,김정환 한국전자파학회 2000 한국전자파학회논문지 Vol.11 No.5

30dB의 선형이득과 2.6dB의 잡음지수 성능을 갖는 위성통신중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈이 MMIC와 박막 MIC기술로 개발되었다. 두 종의 MMIC 회로가 저잡음증폭기 모듈에 사용되었는데, 하나는 초저잡음용 MMIC 회로이고, 다른 하나는 광대역 고이득용 MMIC 회로이다. MMIC 회로 제작에 사용된 증폭소자는 0.15$mu extrm{m}$게이트 길이를 갖는 pHEMT이다. 두 개의 MMIC 회로를 상호 연결하고 저잡음증폭기 모듈을 완성하기 위하여 박막기술을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하였으며, 안정된 DC 전원 공급을 위하여 후막기술을 이용한 바이어스 회로를 개발하였다. 저잡음증폭기 모듈의 입력측은 위성중계기의 안테나로부터의 신호를 받아들이기 위하여 도파관 형태로 설계되었으며, 출력측은 주파수변환부와의 접속을 위하여 K-컨넥터로 구현되었다. 모든 제작 공정에는 실제 위성용 부품 제작 기술이 도입되었으며, 위성중계기에 탑재되는 부품에 요구되는 온도시험 및 진동시험을 실시하였다. 제작된 저잡음증폭기 모듈은 동작목표 대역인 30~31GHz에서 30dB 이상의 이득, $\pm$0.3dB의 이득평탄도, 그리고 2.6dB이하의 우수한 잡음지수를 가진 것으로 측정되었다. A 30GHz band low noise amplifier module, which has linear gain of 30dB and noise figure of 2.6dB, for 30GHz satellite communication transponder was developed by use of MMIC and thin film MIC technologies. Two kinds of MMIC circuits were used for the low noise amplifier module, the first one is ultra low noise MMIC circuit and the other is wideband and high gain MMIC circuit. The pHEMT technology with 0.15$mu extrm{m}$ of gate length was applied for MMIC fabrication. Thin film microstrip lines on alumina substrate were used to interconnect two MMIC chips, and the thick film bias circuit board were developed to provide the stabilized DC bias. The input interface of the low noise amplifier module was designed with waveguide type to receive the signal from antenna directly, and the output port was adopted with K-type coaxial connector for interface with the frequency converter module behind the low noise amplifier module. Space qualified manufacturing processes were applied to manufacture and assemble the low noise amplifier module, and space qualification level of environment tests including thermal and vibration test were performed for it. The developed low noise amplifier was measured to show 30dB of minimum gain, $\pm$0.3dB of gain flatness, and 2.6dB of maximum noise figure over the desired operating frequency range from 30 to 31 GHz.

위성 방송중계기용 자기등화 채널 여파기의 최적설계 ( An Optimum Design of the Self-Equalized Channel Filters for the Broadcasting Satellite Transponder )

염인복,이재현,김재명,정선종 대한전자공학회 1991 대한전자공학회 학술대회 Vol.1991 No.11

위성통신용 MSM을 위한 흡수형 SPST MMIC 스위치의 설계 및 제작

염인복,류근관,신동환,이문규,오일덕,오승엽,Yom In-Bok,Ryu Keun-Kwan,Shin Dong-Hwan,Lee Moon-Que,Oh Il-Duck,Oh Seung-Hyeub 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.10

위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다. A MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) switch chip using InGaAs/GaAs p-HEMT process has been designed for MSM(Microwave Switch Matrix) of satellite communication system. An absorptive type MMIC switch is adopted for good reflection coefficients performances of input and output ports at both on and off states. And, a quarter wavelength impedance transformer is realized with lumped elements of MIM capacitor and spiral inductor for 3 GHz band to reduce the chip size. This MMIC switch covers the frequency range of $3.2\~3.6\;GHz$. According to the on-wafer measurement, the fabricated MMIC switch with miniature size of $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$ demonstrates insertion loss below 2 dB and isolation above 56.8 dB, and the performance coincides with simulation results.

[특집 : RF 부품 및 소재기술 동향]위성 RF 부품 연구 동향

염인복 한국전자파학회 2005 전자파기술 Vol.16 No.4

직접 결합 방식의 Tapped Line 입/출력을 갖는 Ku 대역 위성 중계기 주파수 변환기용 Combline 필터의 설계

염인복,정근욱,박광량,김재명 대한전자공학회 1997 電子工學會論文誌, D Vol.d34 No.12

The design procedure for direct coupled combline filter with tapped line in/out was summarized on Ku-band satellite frequency downconverter for stellite application. We calculated the resonator dimensions, spacing between successive resonators, ground plane spacing and tapping position of in/output lines in accordance with the given procedure. Partitions wer eemployed between adjacent resonators by inserting irises to improve filter response characteristis. The designed filter was manufactued with aluminum alloy package to reduce mass, and resonators wer machined from the filter body and in/output lines wer fixed on resonators with epoxy to survive in vibration conditon during launch.

광대역무선통신시스템 가입자용 RF송수신기 설계

염인복(In-Bok Yom),정진철(Jin-Chul Chung),이문규(Moon-Kyu Lee),이재현(Jae-Hyun Lee) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.11

25 GHz 1.5W MMIC 고출력 증폭기 설계

염인복(In-Bok Yom),엄만석(Man-Seok Uhm),이성팔(Seong-Pal Lee) 대한전자공학회 2000 대한전자공학회 학술대회 Vol.2000 No.11