Abstract
The transmit/receive(T/R) module is a key component in the active phased array system. The brick-type T/R module has been widely used and the miniaturization has been an important factor to get the flexibility of the system configuration. For the miniaturization, multi-function chips(MFC) having a common leg configuration are suitable to reduce the number of required MMICs and a high isolation between transmit and receive paths is necessary for the high gain T/R modules. In this work, we propose a bias timing scheme for the compact T/R module and show the optimum timing based on measurements, in order to improve the feed-back path loop problem and the consequent isolation problem of the common leg configuration. We have implemented high power(7 W/channel) and high T/R gain(35 dB transmit and 30 dB receive gains) within the half size($140{\times}80{\times}16mm^3$) of the conventional T/R modules.
송수신(T/R) 모듈은 능동 위상 배열 시스템에서 핵심 부품이다. 현재 가장 널리 적용되고 있는 모듈 구조는 Brick 형태로서 이를 소형화 하는 것은 전체 시스템 구성의 유연성을 확보할 수 있는 중요한 요소가 된다. 소형화를 위하여 MMIC 갯수를 최소화 할 수 있는 Common leg 구조를 갖는 MFC(Multi Fuction Chip) 사용이 유리하며, 이득이 높은 T/R 모듈을 고밀도로 구현하기 위하여 송수신간 격리도의 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 Common leg 구조에서 불가피하게 발생하는 궤환 경로 문제와 이로 인한 송수신 격리도의 한계를 개선하기 위하여 바이어스 전압 제어 방법을 제안하고, 측정 결과를 기반으로 최적 바이어스 타이밍을 설계하였다. 본 논문에서 제작/측정된 TR 모듈은 일반 T/R 모듈에 비하여 약 1/2의 크기($140{\times}80{\times}16mm^3$)를 가지며, 높은 출력(채널당 7 W)과 높은 송수신 이득(35 dB 송신 이득과 30 dB 수신 이득)의 구현이 가능하였다.
