마이크로웨이브 스위치 메트릭스 용 SPST 스위치 MMIC

SPST Switch MMIC for Microwave Switch Matrix

  • 장동필 (한국전자통신연구원 위성통신RF기술연구팀) ;
  • 염인복 (충남대학교 전자공학과) ;
  • 오승엽 (한국전자통신연구원 위성통신RF기술연구팀)
  • 발행 : 2006.02.01

초록

다중 빔 위성중계기 부품중의 하나인 MSM(Microwave Switch Matrix)에 필요한 SPST 스위치 MMIC를 설계 및 제작하였다. 설계된 스위치 MMIC는 3GHz 대역에서 동작하며, 새로운 구조를 채택하여 기존의 FET 스위치보다 전력 특성과 격리도를 개선하였으며, 스위치의 On/Off 상태에서의 입출력 반사손실 특성이 우수하다. MMIC는 0.15um GaAs pHEMT 공정으로 제작되었으며, 3$\∼$4GHz 대역에서 2.0dB 이하의 삽입손실과, 63dB 이상의 격리도 성능을 가지는 것으로 측정되었다. 또한 사용된 단위 pHEMT 소자가 0.2mm Gate Width 임에도 불구하고 320dBm 이상의 OIP3 특성을 가지고 있는 것으로 측정되었으며, 이 결과는 기존의 발표된 FET 스위치에 비해 높은 전력 특성이다.

A SPST Switch MMIC which used for Microwave Switch Matrix(MSM) of communications satellite payload with multi-beam function has been designed and fabricated. New RE FET switch configuration has been devised to improve power characteristics and isolation. Input and output return losses are better than another switches reported previously for both On and Off states. The MMIC chips were fabricated in 0.15um GaAs pHEMT process and measured insertion loss less than 2.0dB and isolation more than 63dB in the frequency range of 3GHz$\∼$4GHz. Output 3rd order interceptpoint above 32dBm has been recorded and the value is very high even though the unit pHEMT has gate width of 0.2mm and only four pHEMT are used in the MMTC.

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참고문헌

  1. Yalcin Ayasli, 'Microwave switching with GaAs FETs', Microwave Journal, pp. 61-74, Nov. 1982
  2. Fred C. Tramm, 'Compact Frequency Converter for Ka-band Telecommunications Satellite Payload', AIAA 20th Conference on Satellite Systems, pp.1893-1896, May, 2002
  3. Liam Devlin, 'The Design of Integrated Switches and Phase Shifters', Design of RFICs and MMICs(Ref. No. 1999/158), IEE Tutorial Colloquium 24, pp.2/1-2/14, Nov. 1999
  4. Nobuaki Imai, et al., 'Novel High-Isolation FET Switches,' IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 44, pp.685-691, No.5, May 1996 https://doi.org/10.1109/22.493921
  5. J.A. Torres, et. al., 'Monolithic transistor SPST switch for L-band', IEEE Trans. on MTTs, vol. 50, Issue 1, pp.51-56, Jan. 2002 https://doi.org/10.1109/22.981245
  6. B. Khabbaz, et. al., 'A GaAs DC-20 GHz SPDT absorptive switch', University/Government/Industry Microelectronics Symposium, 1989. Proceedings, pp.165-167, June 1989
  7. K.K. Ryu, et al, 'MMIC HEMT Switch for Switch Matrix of Satellite Communication System', Microwave Symposium Digest, 2005 IEEE MTT-S International, pp.2007-2010, June 2005
  8. In-Bok Yom, et al, 'Design of an absorptive MMIC switch for satellite communication system' Microwave and optical technology letters, Vol. 46, No. 4, pp.370-371, August 20, 2005