:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.1 | (2019) pp.231~238

공간결합기를 이용한 Ka대역 20W급 SSPA 개발

Young-Rak Choi

(정회원, (주)제트에이치티 기술연구소)

Se-Hwan An

(정회원, LIG넥스원(주) 감시정찰연구소, 12팀)

Jong-Woo Lee

(정회원, (주)제트에이치티 기술연구소)

Su-Hyun Lee

(정회원, (주)제트에이치티 기술연구소)

Man-Hee Lee

(정회원, LIG넥스원(주) 감시정찰연구소, 12팀)

Hong-Rak Kim

(정회원, LIG넥스원(주) 감시정찰연구소, 12팀)

Abstract

본 논문에서는 단위 전력증폭기를 여러 개 결합하여 높은 출력을 얻을 때 결합 손실을 최소화하여 증폭기의 효율을 높이는 방법에 대해 연구하였다. 구체적으로는 도파관과 cavity 구조로 되어있는 공간결합기를 이용한 Ka 대역 공간결합증폭기를 제안하였다. 제작된 공간결합증폭기는 Ka 대역 20W급의 SSPA로서 GaN bare die를 이용하여 설계된 5W급의 단위증폭모듈 8EA를 적용하였다. 그리고 Hybrid Radial 구조의 8-way 공간분배기와 공간결합기를 이용하여 단위증폭모듈을 결합하였다. 제작된 공간결합기의 출력 결합손실은 약 0.334dB이며 약 92.6%의 효율을 얻었다. 본 논문의 공간결합증폭기는 최대포화출력 10W, 전력부가효율 15%이상을 목표로 개발하였으며, 측정결과 최대포화출력 30W와 전력부가효율19%의 결과값을 얻었다.
In this paper, we have studied how to improve the amplifiers efficiency by minimizing the combining loss when several unit power amplifiers are combined to obtain high output power. Specifically, we have developed Ka-band Spatial Combining Amplifier. The fabricated Spatial Combining Amplifier is a Ka-band 20W class SSPA, which uses a 5W class unit amplifier module 8EA designed using a GaN bare die. We also combined The unit amplifier module using 8-way spatial divider and combiner with a hybrid radial structure. The output combining loss of the fabricated spatial coupler is about 0.334dB, which is about 92.6% efficiency. In this paper, we developed a Spatial Combining Amplifier with a maximum saturation output of 10W and a power addition efficiency of over 15%. As a result, we achieved the maximum saturation output of 30W and the power addition efficiency of 19%.
  Ka-band; GaN; Spatial Combiner; Radial Combiner; SSPA

Download PDF List