Experimental Verification of Multipactor Sensitivity for S-band Diplexer

S 대역 Diplexer에 대한 Multipactor 민감도 시험

An experimental verification of multipactor(MP) discharge for S-band diplexer as a sample DUT for space application by an in-house MP test facility is proposed. The designed diplexer having two BPFs for Rx and Tx is applied to a design of five pole inter-digital cavity type band pass filter with chebyshev response, it has 2.7 % bandwidth centered at 2.232 and 2.055 GHz for Rx, Tx, respectively. To avoid the MP discharge, the accurate design and analysis methods based on 3D EM field analysis are considered. The proposed in-house MP test facility consists of a phase detecting system using a doubly balanced mixer as a simple, low cost and real time MP test method compared with results of previously well-known MP detection systems as cross reference methods. The calculated MP threshold RF input power is 43.13 dBm. The measured one is 43 dBm and 44 dBm for CW, pulsed mode test, respectively.

위성용 RF 수동 소자에 대한 MP(multipactor) 현상과 그 검출 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 본 연구에 사용된 RF 수동 소자는 S 대역 diplexer로, 이는 인터디지털 타입의 5단 chebyshev 응답특성을 갖는 두개의 대역통과필터로 구성되며 2.232 및 2.055 GHz 대역에서 2.7 %의 대역폭을 갖는 구조로 각각 설계되었다. MP 민감도 해석을 위해 diplexer에 대하여 3D 전자기 모델링을 수행하였으며, 이를 통하여 diplexer 구조적으로 multipactor에 대하여 가장 민감한 부분을 정의 하였고 이때의 MP 방전 현상이 나타나지 않는 최대 RF 입력전력을 규명하였다. 또한 KARI 자체 개발한 MP 민감도 시험 시설을 이용하여 QM용 diplexer에 대한 시험을 수행하였으며, 그 결과 CW 모드에서 43 dBm, 펄스 모드 시험에서 44 dBm의 RF 입력 전력에서 MP가 발생됨을 확인 하였다.