Abstract
A 30GHz band low noise amplifier module, which has linear gain of 30dB and noise figure of 2.6dB, for 30GHz satellite communication transponder was developed by use of MMIC and thin film MIC technologies. Two kinds of MMIC circuits were used for the low noise amplifier module, the first one is ultra low noise MMIC circuit and the other is wideband and high gain MMIC circuit. The pHEMT technology with 0.15$mu extrm{m}$ of gate length was applied for MMIC fabrication. Thin film microstrip lines on alumina substrate were used to interconnect two MMIC chips, and the thick film bias circuit board were developed to provide the stabilized DC bias. The input interface of the low noise amplifier module was designed with waveguide type to receive the signal from antenna directly, and the output port was adopted with K-type coaxial connector for interface with the frequency converter module behind the low noise amplifier module. Space qualified manufacturing processes were applied to manufacture and assemble the low noise amplifier module, and space qualification level of environment tests including thermal and vibration test were performed for it. The developed low noise amplifier was measured to show 30dB of minimum gain, $\pm$0.3dB of gain flatness, and 2.6dB of maximum noise figure over the desired operating frequency range from 30 to 31 GHz.
30dB의 선형이득과 2.6dB의 잡음지수 성능을 갖는 위성통신중계기용 30GHz대 저잡음증폭기 모듈이 MMIC와 박막 MIC기술로 개발되었다. 두 종의 MMIC 회로가 저잡음증폭기 모듈에 사용되었는데, 하나는 초저잡음용 MMIC 회로이고, 다른 하나는 광대역 고이득용 MMIC 회로이다. MMIC 회로 제작에 사용된 증폭소자는 0.15$mu extrm{m}$게이트 길이를 갖는 pHEMT이다. 두 개의 MMIC 회로를 상호 연결하고 저잡음증폭기 모듈을 완성하기 위하여 박막기술을 이용하여 마이크로스트립 선로를 구현하였으며, 안정된 DC 전원 공급을 위하여 후막기술을 이용한 바이어스 회로를 개발하였다. 저잡음증폭기 모듈의 입력측은 위성중계기의 안테나로부터의 신호를 받아들이기 위하여 도파관 형태로 설계되었으며, 출력측은 주파수변환부와의 접속을 위하여 K-컨넥터로 구현되었다. 모든 제작 공정에는 실제 위성용 부품 제작 기술이 도입되었으며, 위성중계기에 탑재되는 부품에 요구되는 온도시험 및 진동시험을 실시하였다. 제작된 저잡음증폭기 모듈은 동작목표 대역인 30~31GHz에서 30dB 이상의 이득, $\pm$0.3dB의 이득평탄도, 그리고 2.6dB이하의 우수한 잡음지수를 가진 것으로 측정되었다.
