평형증폭기를 이용한 Ku-Band SSPA의 설계 및 제작에 관한 연구 = (A) Study on the Design and Manufacturing of Ku-Band SSPA using the Balanced Amplifiers

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 위성 중계기용 SSPA를 연구하였다. 제작된 SSPA는 11.7∼12.0 ㎓의 동작 주파수범위에서 10 Watts의 출력을 얻기 위한 고출력 평형증폭기로서 약 25 mils 두께의 Teflon(ε_(r)=2.8) 기판을 사용하여 설계 제작하였다.
증폭기의 회로설계 및 최적화는 초고주파 상용 CAD 프로그램인 SUPERCOMPACT을 사용하였으며, 최종 조립전에 각 증폭단은 Network Analyzer HP8510C로 측정되었다. 측정된 SSPA는 300 ㎒ 대역폭에서 53 dB의 전체이득을 나타내었으며, 방송용 1 채널의 주파수 대역인 27 ㎒에 대해 ±0.2 dB 이하의 이득 평탄도를 얻을 수 있었다.
끝으로 본 논문에서 제작된 SSPA는 기존에 위성 중계기에 사용되었던 TWTA를 대체할 수 있는 고출력 증폭기의 모든 사양을 만족하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The satellite transponder SSPAs(Solid State Power Amplifiers) have been studied in this thesis. It was designed and made on the teflon substrate(ε_(r)=2.8) whose thickness is about 25 mils in order to have a 10 Watts output power in the frequency range 11.7 - 12.0 GHz as high power balanced amplifiers.
The circuit design and optimization had been carried out using SUPERCOMPACT which is a CAD program for microwave circuit. Each stage has been measured by the network analyzer HP8510C before the final assembly. The total gain in the 300 MHz bandwidth is 53 dB, which flatness is ± 0.2 dB peak-to-peak over any 27MHz.
All of the design specifications were satisfied for a satellite transponder SSPAs with which the TWTAs(Travelling Wave Tube Amplifiers) can be replaced.

목차 (Table of Contents)

• 차례 = i
• 국문요약
• ABSTRACT
• 제1장 서론 = 1
• 제2장 전력증폭기 이론 = 3
• 2-1 전력이득 = 4
• 2-2 동적영역 = 7
• 2-3 평형증폭기 = 10
• 제3장 전력증폭기 설계 및 제작 = 12
• 3-1 고이득증폭단 = 14
• 3-2 구동증폭단 = 17
• 3-3 평형증폭탄 = 19
• 3-4 전력증폭기의 제작 = 22
• 제4장 측정 및 고찰 = 23
• 4-1 이득특성 = 23
• 4-2 왜곡특성 = 26
• 4-3 전력효율 = 28
• 제5장 결론 = 31