본 논문에서는 통신해양기상위성 Ka 대역 위성통신중계기에 사용하기 위해 개발한 MMIC 에 대해 다루었다. Ka 대역 위성중계기 구성부품들의 무게 및 크기를 줄이는 한편, 안정적인 성능과 신뢰성을 확보하기 위해 총 12 종의 MMIC 가 개발되었다. 수신기에 사용하기 위해 2 종의 30 GHz 대역 저잡음 MMIC 증폭기, 주파수하향변환기 초단 중전력증폭기 MMIC 와 Mixer MMIC, 8GHz 의 국부주파수를 3 체배하기 위한 Tripler MMIC 및 변환된 3GHz 중간주파수 대역의 신호를 증폭하는 중전력증폭기 MMIC 등이 개발되었으며, 위성 빔간 스위칭을 위한 스위치 매트릭스를 구성하기 위해 SPST MMIC switch 가 개발되었다. 스위칭된 주파수를 하양주파수 대역으로 변환하기 위한 upconverter 용으로 주파수 상향변환 Mixer MMIC 그리고 8GHz 대의 국부주파수를 2 체배하기 위한 Doubler 가 개발되었으며, 채널증폭기에 사용되기 위해 20 GHz 대역의 저잡음 구동 증폭기와 또 다른 20 GHz 대역 구동증폭기 MMIC 및 채널 이득 조절을 위한 가변 Attenuator MMIC 가 개발되었다. 이들 MMIC 중 수신기 초단에 사용되는 MMIC 의 잡음지수는 30GHz 에서 1.7dB 이며, 스위칭용 스위치 MMIC 는 60 dB 이상의 채널간격리도를 제공하며, 가변 Attenuator 는 30 dB 이상의 선형 이득 조절 범위를 제공한다. 이들 MMIC 는 NGST 사의 $0.15mum$ 의 게이트 길이를 갖는 pHEMT 공정을 이용하여 제작되었으며, 우주인증을 위하여 우주레벨 Visual Inspection 을 마쳤으며, 현재 Burn-in 시험을 수행중에 있다.
This paper describes the MMICs developed for the Ka band satellite transponder for the COMS(Communication, Ocean and Meteorological Satellite). Total 12 MMICs were developed for the Ka band transponder equipment to secure not only reliable and stable performances but also light and compact size. For the receiver, two 30 GHz low noise MMIC amplifiers, a 30 GHz driver amplifier, a 30/3GHz frequency down-conversion MMIC mixer and a 9/27 GHz MMIC frequency tripler were developed. A 3 GHz SPST MMIC switch was developed for on-board beam switching function. For the frequency upconverter, a 3 GHz medium power MMIC amplifier, a 3/20 GHz frequency up-conversion MMIC mixer and an 8/16 GHz MMIC doubler were developed and for the channel amplifier, a 20 GHz low noise MMIC amplifier and a 20 GHz variable MMIC attenuator were developed. Specially, the 30 GHz low noise MMIC amplifier at the receiver front-end exhibits 1.7dB of noise figure, and the 3GHz SPST MMIC switch shows 60 dB of on-off isolation to secure high isolation between the signal paths, and the 20 GHz variable MMIC attenuator provides about 30 dB of dynamic gain control ranges. These MMICs were fabricated by using the NGST $0.15mum$ GaAs pHEMT facility. The fabricated MMICs had been visually inspected according to the space level quality assurance program and currently under burn-in test.
