:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.25 No.2 | (2025) pp.119~129
고출력 SSPA용 GaN 공정을 이용한 Ka대역 전력증폭기 MMIC 개발
Abstract
본 논문에서는 Ka대역 고출력 송신기 개발의 핵심부품인 전력증폭기(PA: Power Amplifier) MMIC를 GaN(Gallium Nitride: 질화 갈륨) 공정을 이용하여 설계, 제작, 검증 하였다. Win-semiconductor사의 GaN NP12 (120nm)공정으로 설계하였으며, 전용 시험 보드를 이용하여 Ka대역에서 동작하는 출력 20W 이상의 특성을 확보하였 다. 개발된 전력증폭 MMIC는 10W급 전력증폭 MMIC를 기반으로 설계되어 송신기 구성시 10W, 20W 전력증폭기 MMIC를 활용할 수 있도록 하였다. 개발된 전력증폭기 MMIC는 기존 초고주파 송신기에 사용하는 TWTA를 대체 가능 한 SSPA로 대체가 가능 하다. 또한 순수 국내 기술로 설계되어 소자의 IP확보와 국산화 대체로 기술 뿐만 아니라, 국산 화 장비 개발을 통한 글로벌 경쟁력을 확보 할 것이다.
In this paper, we designed, manufactured, and verified a power amplifier MMIC, which is a key component in the development of a Ka-band high-power transmitter, using the GaN process. It was designed using Win-semiconductor's GaN NP12 (120nm) process, and secured the output characteristic of 20W or more operating in the Ka band using a dedicated test board. The developed power amplifier MMIC was designed based on a 10W power amplifier MMIC, so that 10W and 20W power amplifier MMICs can be utilized when configuring a transmitter. The developed power amplifier MMIC can replace the TWTA used in existing ultra-high frequency transmitters with SSPA. In addition, since it was designed with purely domestic technology, it will secure not only the IP of the component and the technology for localization but also global competitiveness through the development of localized equipment.
Ka-band,GaN,MMIC,SSPA,TWTA
