Ku-대역 위성중계기용 전압제어형 PIN 다이오드 감쇄기 및 온도보상회로 설계

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본 연구에서는 Ku-대역 위성통신 중계기에 사용되는 전압제어형 PIN 다이오드 감쇄기를 설계, 제작, 측정하고 이 감쇄기의 온도 특성 변화를 보상하기 위한 온도보상회로를 제안하였다. PIN 다이오드 감쇄기는 박막 하이브리드 기술을 이용하여 설계되었으며 PIN 다이오드 감쇄기를 전압제어형으로 사용할 경우 최대 선형 특성을 얻을 수 있는 부하 저항(R$_{L}$)의 값을 Simulation 및 실험에 의해 결정되었다. 최적의 부하 저항값은 사용한 PIN 다이오드의 특성에 의해 달라지며, 본 논문에서 사용한 APD-0805의 경우 150$Omega$의 부하저항으로 PIN 다이오드 한 개에 10 dB 까지 선형 감쇄범위를 얻을 수 있었다. 또한 부하 저항을 포함한 PM 다이오드 감쇄기의 온도 특성을 측정하였고, 측정결과 관찰된 PIN 다이오드 감쇄기가 전압제어형으로 사용되어질 경우의 가장 큰 단점인 온도 특성의 심각한 변화를 보상할 수 있는 온도보상회로를 제안하였다. 제안된 온도보상회로를 갖는 PIN 다이오드 감쇄기는 동작온도에 대해 선형적인 특성을 보이며 동작온도 범위에 걸쳐 0.6 dB 이하의 오차만을 가짐을 확인하였다.

기타언어초록

This paper presents the results of a study of voltage-controlled PIN diode attenuators for Ku-band satellite payload and suggests the temperature-compensation method of these attenuators. The PIN diode attenuators are designed using thin-film hybrid techniques. The load resistance for maximum linear characteristics is determined by simulation and measurements. In the case of APD0805, load resistance of 150 $Omega$ gives attenuator up to 10 dB linear attenuation range per a PIN diode. Also, measurements over temperature of these PIN diode attenuators were performed. From these measurements, designed PIN diode attenuators shows the severe temperature dependency due to forward voltage variation. A temperature compensation method using thermistor is now suggested to compensate the temperature variation of these PIN diode attenuators. This circuit shows good linear characteristics over wide temperature range

키워드

감쇄기 온도 보상 PIN 다이오드 전압제어

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