초록
본 연구에서는 Ku-대역 위성통신 중계기에 사용되는 전압제어형 PIN 다이오드 감쇄기를 설계, 제작, 측정하고 이 감쇄기의 온도 특성 변화를 보상하기 위한 온도보상회로를 제안하였다. PIN 다이오드 감쇄기는 박막 하이브리드 기술을 이용하여 설계되었으며 PIN 다이오드 감쇄기를 전압제어형으로 사용할 경우 최대 선형 특성을 얻을 수 있는 부하 저항(R$_{L}$)의 값을 Simulation 및 실험에 의해 결정되었다. 최적의 부하 저항값은 사용한 PIN 다이오드의 특성에 의해 달라지며, 본 논문에서 사용한 APD-0805의 경우 150$\Omega$의 부하저항으로 PIN 다이오드 한 개에 10 dB 까지 선형 감쇄범위를 얻을 수 있었다. 또한 부하 저항을 포함한 PM 다이오드 감쇄기의 온도 특성을 측정하였고, 측정결과 관찰된 PIN 다이오드 감쇄기가 전압제어형으로 사용되어질 경우의 가장 큰 단점인 온도 특성의 심각한 변화를 보상할 수 있는 온도보상회로를 제안하였다. 제안된 온도보상회로를 갖는 PIN 다이오드 감쇄기는 동작온도에 대해 선형적인 특성을 보이며 동작온도 범위에 걸쳐 0.6 dB 이하의 오차만을 가짐을 확인하였다.
This paper presents the results of a study of voltage-controlled PIN diode attenuators for Ku-band satellite payload and suggests the temperature-compensation method of these attenuators. The PIN diode attenuators are designed using thin-film hybrid techniques. The load resistance for maximum linear characteristics is determined by simulation and measurements. In the case of APD0805, load resistance of 150 $\Omega$ gives attenuator up to 10 dB linear attenuation range per a PIN diode. Also, measurements over temperature of these PIN diode attenuators were performed. From these measurements, designed PIN diode attenuators shows the severe temperature dependency due to forward voltage variation. A temperature compensation method using thermistor is now suggested to compensate the temperature variation of these PIN diode attenuators. This circuit shows good linear characteristics over wide temperature range
