DOI QR코드

DOI QR Code

레이더용 X대역 GaN 반도체 송수신기 설계 및 제작

Design and Fabrication of X-Band GaN TRM for a Radar

  • 투고 : 2013.11.05
  • 심사 : 2013.12.19
  • 발행 : 2014.02.28

초록

본 논문에서는 능동 위상 배열 레이더에 사용되는 X대역 반도체 송수신기의 설계와 측정 결과에 대해 기술한다. 기존의 50 W 이하의 X대역 송수신 모듈 대비, 단위 증폭 소자로 GaN 소자를 사용하여 증폭회로를 설계하여 고출력, 고효율의 성능을 구현하였다. 제작된 반도체 송수신기의 송신 출력은 200 W(53 dBm) 이상이며, 최장 펄스 폭은 20 us에서 펄스 평탄도는 0.4 dB를 만족한다. 최대 듀티 비는 20 %이다. 수신 이득은 26 dB, 잡음 지수는 4.5 dB의 수신 특성을 갖는다. 송신 출력에 의한 수신 경로 및 단위 증폭 소자의 손상을 방지하기 위한 구조를 적용하였다.

In this paper, is is presented the result of design and fabrication for X band T/R module using in active array radar. The high power RF circuit was fabricated using GaN element, so that high power and high efficiency was fulfilled comparing with the previous T/R module that have under 50 W output power for X band. Designed X band T/R module demonstrated 200 W(53 dBm) peak power, 20 us pulse width with 0.4 dB pulse droop and 20 % duty cycle. And it has characteristics of 26 dB receive gain and 4.5 dB noise figure. The structure was applied to prevent serious damage of receive path and GaN HPA by transmitting power during trasmit time of a pulse radar.

키워드

참고문헌

  1. Michael Hanczor, Mahesh Kumar, "12-kW S-band solidstate transmitter for modern radar system", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 41, no. 12, pp. 2237-2242, 1993. https://doi.org/10.1109/22.260712
  2. A. R. Barnes, M. T. Moore, M. B. Allenson, and R. G. Davis, "A compact 6 to 18 GHz power amplifier module with 10 W output power", 1999 IEEE MTTS International Microwave Symposium Digest, Anaheim, USA, vol. 3, pp. 959-962, Jun. 1999.
  3. U. K. Mishra, P. Parikh, and Wu Yi-Feng, "AlGaN/ GaN HEMTs-an overview of device operation applications", Proc. of IEEE, vol. 90. no. 6, pp. 1022-1031, Jun. 2002. https://doi.org/10.1109/JPROC.2002.1021567
  4. H. P. Feldle, A. D. McLachlan, and Y. Mancuso, "Transmit/receive module for X-band airborne radar", Radar 97 Conf. Publ., no. 449, pp. 391-395, Oct. 1997.
  5. Ashok Agrawal, Richard Clark, "T/R module architecture tradeoffs for phased array antennas", IEEE MTT-S Digest, 1996.
  6. 이유리, 김종필, "능동 배열 레이더 시스템 구현을 위한 반도체형송수신기설계", 한국전자파학회논문지, 21 (12), pp. 1335-1342, Dec. 2010.