• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.18-27
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• 2004

본 논문에서는 다 채널 무선전송시스템에서 RF증폭기(SSPA)의 비 선형과 백-오프동작에 따른 기저대역 디지털변조신호의 왜곡을 분석하였다. OFDM 다 채널 무선전송시스템에서 적용되는 SiGe HBT의 바이어스 전류를 가변 시켜 설계한 SSPA의 비 선형 전력전달함수를 구하고 이 전달함수에 수학적으로 비 선형 모델링 함수와 비교 분석함으로서 최적 바이어스조건을 구하였다. RF 증폭기에 입력전력을 가변 시켰을 때 SSPA의 대역-내에서의 출력전력과 대역-외에서의 출력전력을 구했으며, 입력전력에 따른 디지털 변조신호의 성상도 왜곡을 분석하였다. 본 연구의 결과는 선형동작을 위한 RF증폭기의 적응바이어스 설계와 선형화를 위한 SSPA의 백-오프 동작 최적 바이어스를 결정하는데 매우 유용하게 응용될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.129-135
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• 2022

본 논문에서는 10 W급 전력증폭 GaN MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)를 16개 전력 결합하여 100 W급 Ka대역 SSPA(Soild State Power Amplifier)를 개발하였다. 개발된 SSPA를 하나의 안테나를 이용하여 송수신을 하는 Ka 대역 소형 레이다에 적용을 위해 수신 구간에 MMIC 게이트 전원을 제어하여 SSPA 잡음이 수신기에 미치는 영향을 최소화 하였다. 또한 근접한 표적의 큰 수신신호에 의해 수신기가 포화되는 것을 막기 위해 SSPA의 출력 전력을 약 20 dB 감소시키는 기능을 추가하였다. 개발된 SSPA는 10%, 40% 듀티비의 펄스 조건에서 각각 52.4 dBm, 51.6 dBm 이상의 첨두전력을 출력하였으며, 이때 전력효율은 각각 19.2%, 15.8% 이상이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.943-948
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• 2018

본 논문에서는 GaN MMIC를 활용하여 X-band 레이더용 SSPA모듈을 설계 및 제작하였다. SSPA의 구동 증폭기 단은 Gain Loss를 감안하여 GaN MMIC를 2단으로 구성하였다. 그리고 고출력 SSPA 모듈 구성을 위해 전력증폭단을 4단으로 설계함에 따라 전력분배기와 전력합성기는 4way 방식으로 설계하였다. 제작된 전력 분배기는 -3.0dB 이상의 손실을 나타내었으며, 전력합성기는 -0.2dB의 입출력 손실과 각 포트 간 위상차는 평균 $2^{\circ}$로 양호한 특성을 보이고 있다. 제작한 SSPA모듈 실험 측정 결과 9~10GHz 주파수 대역에서의 Gain은 48.0dB 이상인 것을 확인하였으며, P(sat)=88.3W (49.46dBm) 이상, PAE=30.3% 이상임을 확인하였다. 본 논문에서 제작된 X-Band SSPA 모듈 성능 확인과 전력분배기/합성기 개선을 통해 향후 SSPA모듈에 대한 RF성능 개선에 많이 활용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권12호
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• pp.22-29
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• 2009

본 논문에서는 X-대역 펄스압축 반도체형 레이다를 위한 200W SSPA를 개발하였다. 개발한 X-대역 SSPA는 전치증폭단, 구동증폭단, 고출력을 위한 주전력 증폭단의 3단 연계구조형 증폭기로 구성되어있다. X-대역에서 200W 이상의 출력을 내기 위해 주전력 증폭단은 충분한 이득과 전력을 얻을 수 있는 GaN HEMT소자를 사용하여 병렬구조로 설계하였다. 개발한 SSPA는 주파수범위 9.2-9.6GHz, 펄스주기 1ms, 펄스폭 100us, 듀티사이클 10% 조건에서 전체이득 59dB 이상, 출력전력 200W이상의 성능을 가진다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 펄스압축기술을 이용한 고품위 반도체 레이다시스템에 적용할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.440-446
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• 2011

본 논문에서는 레이더 시스템에 적용이 가능한 50 W 출력을 가지는 X-대역 pulsed SSPA(Solid State Power Amplifier)를 설계 및 제작하였다. SSPA를 펄스 모드로 동작시키는 방법으로 펄스 변조 방법과 전원 스위칭 방법을 혼용한 방법을 제안하였다. SSPA는 구동 증폭기, 고출력 증폭기, 펄스 변조기로 구성되며, 충분한 이득과 출력 크기를 얻기 위해 25 W GaAs FET 4개를 병렬 구조로 구성하였다. 측정 결과 1.12 GHz 대역폭에서 출력 50 W, 이득 44.2 dB의 성능을 가졌다. 또한, pulse droop은 1 dB 이하로 설계 목표를 만족하였으며, 12.45 ns 이하의 상승/하강 시간을 가졌다. 제작된 X-대역 pulsed SSPA 크기는 $150{\times}105{\times}30\;mm^3$로 매우 작은 크기를 가졌다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.59-64
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• 2016

본 논문에서는 10W급 GaN MMIC를 이용하여 Ku-band SSPA 모듈을 설계 및 제작하였다. 설계 및 제작한 SSPA 모듈의 분배/합성을 위해 Rogers(RO4003C)기판을 이용하여 Branch-line 구조를 이용하였다. SSPA 모듈 버짓상 Divider/Combiner는 삽입손실이 최대 -0.7dB 이하로 설계 및 제작하였다. 또한 GaN MMIC 구조 특성상 Gate Bias-Drain Bias로 인가되어야 하기 때문에 Gate-Drain 순차회로를 적용한 Bias 회로를 구현하였으며, RF Power Detect, Temperature Detect, HPA On/Off 기능등을 구현하였다. 설계 제작된 Ku-band SSPA는 최대 출력 15.6W, Gain 45.7dB, 효율 19.0%로 만족하는 측정 결과를 얻었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.35-43
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• 2022

본 논문에서는 10W급 MMIC를 결합하여 20W급으로 상향시킨 단위 전력 증폭기를 8-way 공간결합기와 결합하여 100W급 SSPA를 제작하는 연구를 진행하였다. SSPA는 TWTA에 비해 상대적으로 낮은 단일 소자의 출력으로 높은 출력을 충족하기 위해 저손실, 고효율의 결합 기술을 필요로 한다. 본 논문에서 설계 및 제작된 SSPA는 20dB 이상의 반사 손실과 94% 이상의 우수한 결합효율을 갖는 8-way 공간결합기에 20W급 고출력증폭모듈 8대를 장착하여 100W급 SSPA로 제작되었다. -10dBm 인가시 20kHz 20%에서 112.2~169.8W, 400kHz 40%에서 125.9~173.8W, 800kHz 40%에서 117.5~162.2W로 나타나 PRF 3가지 조건에서 모두 이득 60dB 이상과 100W 이상의 성능을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.380-388
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• 2011

본 논문에서는 소형 하이브리드 HMIC(Hybrid Microwave Integrated Circuits)를 사용하여 레이더용 X-대역 63 watt 펄스 구동형(pulsed) SSPA(Solid State Power Amplifier)를 개발하였다. Pulsed SSPA는 전원공급기와 초단증폭기, 구동증폭기, 고출력을 위한 최종단 증폭기의 3단의 증폭기로 구성되어 있다. 70도의 고온에서도 듀티 1.2%이고, 짧은 펄스 폭에서 63 watts 이상의 출력을 얻었다. 제작된 모듈은 동작대역 내에서 포화 상태의 이득 37 dB 성능을 보였다. 입출력 정재파비는 1.5:1 미만을 만족하였다. 이 모듈은 +28 $V_{dc}$로 동작되고 400 mA 전력 소모를 가진다. 본 논문에서 개발한 SSPA는 고속으로 동작하는 펄스 도플러 레이더에 적용할 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 논문에서는 펄스압축 된 X-대역 마이크로파 신호를 60와트의 출력전력과 30%이상의 전력부가효율(PAE)으로 증폭시키는 반도체증폭기(SSPA)를 구현에 대하여 논의하였다. 구현된 60W의 SSPA는 케스케이드 결합 증폭기로 설계하였고 케스케이드(cascade) 결합 증폭기는 내부정합된 GaAs FET를 3단으로 구동증폭기를 설계하였으며 주 전력증폭단은 내부정합된 GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)로 설계하였다. 구현된 SSPA는 주파수 범위 $9.41{\pm}0.03GHz$, 펄스 주기 1ms, 펄스폭 100us, 듀티사이클 10% 조건에서 전체 이득 37dB 이상, 48dBm(60W)의 출력전력의 성능을 나타내었어 구현된 SSPA는 펄스압축기술을 이용한 디지털 선박용 레이다에 적용할 수 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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• pp.460-463
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• 2004

There is a trend to replace TWTA of SSPA in S-Band uplink application for satellite operation. KARI developed l20W full S-Band SSPA system in early 2004. This paper covers SSPA system design and its test results. Through tests, nominal gain of 57dB, gain stability of +/-1dB over frequency, and gain stability of +/-0.5dB over temperature were shown. IMD value of -16.5dBc, -19dBc were revealed in PI and P3 output operations. With meeting specifications, l20W SSPA is expected to be used in operational S-Band uplink application.