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새롭게 수정된 Curtice 모델을 이용한 GaAs pHEMT 대신호 통합모델 구축
박덕종,염경환,장동필,이재현 한국전자파학회 2001 한국전자파학회논문지 Vol.12 No.4
본 연구에서는 GEC-Marconi 사의 H40 GaAs pHEMT 소자에 대해서 새롭게 수정한 Curtice 모델을 사용하여 대신호 통합모델을 구축하였다. 통합모델에는 DC 특성과 biss에 따른 소신호 및 잡음 특성이 모두 포함되어 있으며, 특히 수정되 Curtice 모델을 사용함으로써 gate-source 간의 전압이 증가함에 따라 나타나는 pHEMT 의 transconductance(이하 $g_{m}$) 특성을 매우 간단하면서도 물리적으로 설명할 수 있게 하였다. 또한 통합모델 내부에는 RF-choke를 사용함으로써 $g_{m}$, $R_{ds}$ 성분의 DC 상태와 AC 상태에서의 차이를 설명하게 하였다. 통합모델을 HP사의 simulation tool 인 MDS(Microwave Design System)의 SDD(Symbolically Defined Device)를 이용하여 구현한 후, 실제의 data와 비교한 결과 DC, small signal, 그리고 noise 에 대한 특성에 H40 pHEMT 와 대부분 일치함을 보았으며, 선형과 다양한 harmonic balance simulation 의 수렴성 및 정확성을 확인함으로써 본 모델을 이용한 경우 저잡음 증폭기, 발진기, 그리고 혼합기 등의 여러 부품설계를 할 수 있음을 보였다. In this paper, the large signal unified model is established for H4O GaAs pHEMT of GEC-Marconi using modified Curtice model. This unified model includes DC characteristic, small signal, and noise characteristic as various bias. Particularly, the model can simply and physically explain trans-conductance $(g_m)$ of pHEMT using modified Curtice model, and can tell the difference $g_m$, $R_ds$ at DC and these at AC through inclusion of internal RF-choke. The results of the established model built up using SDD in HP-Eessof show good agreement to the S/W measured data in DC, small signal, and noise characteristic. This model can also be applied to various computer aided analysis, such as linear simulation, 1-tone harmonic balance simulation, and multi-tone harmonic balance simulation, so the LNA(Low Noise Amplifier), oscillator, and mixer design has been shown using this model library.
Analysis of X-Band Link Performance Degradation Caused by Adjacent Satellite
박덕종,안상일,천용식,김은규 한국우주과학회 2011 Journal of Astronomy and Space Sciences Vol.28 No.4
As more satellites are designed to downlink their observed image data through the X-band frequency band, it is inevitable that the occupied bandwidth of a target satellite will overlap with that of other X-band downlink satellites. For sun-synchronized low earth orbit satellites, in particular, it can be expected that two or more satellites be placed within the looking angle of a ground station antenna at the same time. Due to the overlapping in the frequency band, signals transmitted from the adjacent satellites act as interferers, leading to degraded link performance between target satellite and ground station. In this paper, link analysis was initiated by modeling the radiation pattern of ground station antenna through a validated Jet Propulsion Laboratory peak envelope model. From the relative antenna gain depending on the offset angle from center axis of maximum antenna directivity, the ratio of received interference signal level to the target signal level was calculated. As a result, it was found that the degradation increased when the offset angle was within the first null point of radiation pattern. For a 7.3 m antenna, serious link degradation began at an offset angle of 0.4 degrees. From this analysis, the link performance of the coming satellite passes can be recognized, which is helpful to establish an operating procedure that will prevent the ground station from receiving corrupted image data in the event of a degraded link.
DVB-S2 표준을 적용한 정지궤도복합위성 UHRIT 통신 개념설계
박덕종(Durk-Jong Park),임현수(Hyun-Su Lim),안상일(Sang-Il Ahn) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.2
위성과 지상국 간의 데이터 전송속도는 전달해야 하는 데이터의 용량과 요구되는 전송시간에서 계산되는데, 이러한 전송속도는 가용한 대역폭에 의해 제약을 받게 된다. 따라서 디지털 영상 서비스와 같은 대용량의 데이터 통신이 필요한 분야에서는 대역폭 효율이 우수한 전송 방식에 대해 많은 연구가 수행되었다. 본 논문에서는 정지궤도 복합위성 UHRIT 신호 전송의 개념 설계를 위하여 대역폭 효율이 우수한 통신 방식인 DVB-S2 표준을 적용한 결과를 설명한다. 최근에 결정된 UHRIT 전송속도에 31Mbps에 따라서, DVB-S2에서 지원되는 변조 방식 및 부호율에 대한 URIT 대역폭을 계산하였다. 또한 가능성 있는 주파수 대역의 조합에 대해 GK2A위성의 빔 커버리지 내에 위치하는 사용자 안테나 시스템의 수신 링크 마진을 분석하였다. 끝으로 천리안 위성에서 사용되는 L-Band HRIT의 대역폭인 5.2MHz을 대체 활용하여 UHRIT을 전송할 경우에 DVB-S2의 각 모드 별 최대 전송속도 및 사용자 안테나에서 요구되는 G/T를 산출하였다. In the communication between satellite and ground station, data rate can be determined from the data volume and required transmission time. Increasing data rate can be limited according to the available bandwidth. For the reason, it has been popularly studying on high spectral-efficient modulation scheme in large volume data application such as digital video broadcasting service. This paper presents the conceptual design of UHRIT broadcasting in GEO-KOMPSAT-2A (GK2A) mission by using DVB-S2 standard. Based on the recently determined data rate, UHRIT bandwidth was calculated at the various modulation schemes and code rates of DVB-S2 standard. Receiving performance of global user station was also evaluated thorough link analysis by considering that user station is located at the edge of beam coverage. Finally, maximum data rate was analyzed in a situation that COMS HRIT bandwidth should be alternatively applied for UHRIT downlink.