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SPST Switch MMIC for Microwave Switch Matrix
장동필,염인복,오승엽,Chang Dong-Pil,Yom In-Bok,Oh Seung-Hyueb The Korean Institute of Communications and Informa 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2A
다중 빔 위성중계기 부품중의 하나인 MSM(Microwave Switch Matrix)에 필요한 SPST 스위치 MMIC를 설계 및 제작하였다. 설계된 스위치 MMIC는 3GHz 대역에서 동작하며, 새로운 구조를 채택하여 기존의 FET 스위치보다 전력 특성과 격리도를 개선하였으며, 스위치의 On/Off 상태에서의 입출력 반사손실 특성이 우수하다. MMIC는 0.15um GaAs pHEMT 공정으로 제작되었으며, 3$\∼$4GHz 대역에서 2.0dB 이하의 삽입손실과, 63dB 이상의 격리도 성능을 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 단위 pHEMT 소자가 0.2mm Gate Width 임에도 불구하고 320dBm 이상의 OIP3 특성을 가지고 있는 것으로 측정되었으며, 이 결과는 기존의 발표된 FET 스위치에 비해 높은 전력 특성이다. A SPST Switch MMIC which used for Microwave Switch Matrix(MSM) of communications satellite payload with multi-beam function has been designed and fabricated. New RE FET switch configuration has been devised to improve power characteristics and isolation. Input and output return losses are better than another switches reported previously for both On and Off states. The MMIC chips were fabricated in 0.15um GaAs pHEMT process and measured insertion loss less than 2.0dB and isolation more than 63dB in the frequency range of 3GHz$\∼$4GHz. Output 3rd order interceptpoint above 32dBm has been recorded and the value is very high even though the unit pHEMT has gate width of 0.2mm and only four pHEMT are used in the MMTC.
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23GHz대 1단 저잡음 증폭기의 설계 기술에 관한 연구
장동필,안동식 한국통신학회 1997 韓國通信學會論文誌 Vol.22 No.5
The 23GHz 1-state LNA was designed by using MPIE numerical analysis and conventional design EEsof softwares. The circuit was designed using conventional tools but analyzed and modified by using numerical MPIE tools. he matching sections was designed with parallel coupled filter-type, which gives impedance matching and DC blocking and has small discontinuities. THe FET chip is directly attached to the graound metal. The designed LNA gives 5.8dB gain and 2.5dB noise figure withoug considering the loss and impedance shift of connectors that degenerate the gain and noise figure considerably. this results gives very promising characteristics for our design process and matching schemes and fabrication technologies.
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장동필,염인복,이성팔 한국전자파학회 2003 한국전자파학회논문지 Vol.14 No.1
본 논문에서는 Ka-band 위성중계기에 사용되어지는 수신하향변환기(Receiver-Downconverter) 모듈의 설계 및 제작 그리고 시험 결과에 대하여 기술하였다. 개발된 수신하향변환기는 30.6 GHz∼31 GHz대역의 신호를 입력으로 받아들여 20.8 GHz∼21.2 GHz 대역의 신호를 출력하는 일종의 Downconverter 이지만, 모듈의 입력단에 저잡음 증폭부가 포함된 수신기의 역할도 하고 있다 개발된 모듈은 제작과정 및 시험과정에 있어 위성중계기 부품 제작 규정을 준수하였으며, 그 개발된 성능은 현재까지 알려진 국내외 유사 부품중의 최고의 성능을 보여주고 있다. 측정된 모듈의 성능은 상온에서 1.9 dB의 잡음지수, 55 dB 이득, 58 dBc의 C/I3 값을 보여주고 있다. 제작된 모듈의 크기는 93 mm${\times}$84 mm${\times}$26 mm이며 무게는 240 g으로서 국내외 유사 제품에 비해 소형이다. This paper describes the design and the test results of the receiver-downconverter module for a Ka-band Satellite Payload. The developed module is not only a downconverter that convert the signal of 30.6 GHz∼31.0 GHz to the signal of 20.8 GHz∼21.2 GHz but also is a receiver that has the function of low noise amplification in the front stage. It has been fabricated and tested by the qualified satellite component manufacturing process and it shows the best performance of the receiver-downconverter modules operating at Ka-band frequency up to date. The module has the performance of 1.9 dB-NF, 55 dB-Gain, and 58 dBc-C/I3 fur the two tone signals of -59 dBm input power respectively at ambient temperature. It is a small and light module with the size of 93 mm${\times}$84 mm${\times}$26 mm and the weight of 240 g.
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Design of RF Front-end for High Precision GNSS Receiver
장동필,염인복,이상욱,Chang, Dong-Pil,Yom, In-Bok,Lee, Sang-Uk Korea Society of Satellite Technology 2007 한국위성정보통신학회논문지 Vol.2 No.2
본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다. This paper describes the development of RF front.end equipment of a wide band high precision satellite navigation receiver to be able to receive the currently available GPS navigation signal and the GALILEO navigation signal to be developed in Europe in the near future. The wide band satellite navigation receiver with high precision performance is composed of L - band antenna, RF/IF converters for multi - band navigation signals, and high performance baseband processor. The L - band satellite navigation antenna is able to be received the signals in the range from 1.1 GHz to 1.6 GHz and from the navigation satellite positioned near the horizon. The navigation signal of GALILEO navigation satellite consists of L1, E5, and E6 band with signal bandwidth more than 20 MHz which is wider than GPS signal. Due to the wide band navigation signal, the IF frequency and signal processing speed should be increased. The RF/IF converter has been designed with the single stage downconversion structure, and the IF frequency of 140 MHz has been derived from considering the maximum signal bandwidth and the sampling frequency of 112 MHz to be used in ADC circuit. The final output of RF/IF converter is a digital IF signal which is generated from signal processing of the AD converter from the IF signal. The developed RF front - end has the C/N0 performance over 40dB - Hz for the - 130dBm input signal power and includes the automatic gain control circuits to provide the dynamic range over 40dB.
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