Abstract
In this paper, we presented the result of the study on high-power handling capability of the X-band circular waveguide cavity filter configured at the output of high power amplifier(120 W) for geostationary satellites. The dual mode circular waveguide cavity filter with 6th order is selected and the physical model of the filter is designed after determination of the size of resonator from mode chart. Multipactor margin analysis is performed by the SEM method and the VMF method. The result shows that the VMF method predicts lower multipactor breakdown thresholds than the SEM method. Evaluating the multipactor margin obtained by the VMF method to ECSS criteria, we could decide to perform multipactor test. The multipactor test conducted in ESA facility shows that multipactor did not occur even until the RF power increased up to 540 W. In consequence, by both analysis and test, we could verify that the X-band circular waveguide cavity filter has the sufficient high-power handling capability to operate on orbit.
본 논문에서는 임의의 정지궤도 위성의 고출력증폭기(120 W급) 후단에 구성되는 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 고전력 핸들링 능력을 연구하고, 그 결과를 제시하였다. 필터의 차수는 6차로 정하였고, 공진기 크기를 원형통 캐비티 모드 차트로부터 도출한 후, 필터의 물리적인 기본 형상을 설계하였다. 이차 전자모델(SEM)인 전자수 진화 시뮬레이션 방법과 전압배율인자(VMF) 방법을 이 필터에 적용하여 멀티팩터(multipactor) 마진을 분석하고 비교하였다. 이 결과, VMF 방법이 전자수 진화 시뮬레이션 방법보다 더 낮은 멀티팩터 임계값을 제공하는 것으로 나타났다. VMF 방법으로 얻은 멀티팩터 분석 마진 값을 유럽표준(ECSS)에서 정하는 기준 마진(단일 캐리어의 경우 8 dB)과 비교하여 실제 시험이 필요하다고 판단하였고, 유럽우주기구(ESA) 시설에서 수행된 시험에서 540 W까지 RF 신호를 입력하였을 때 멀티팩터가 발생하지 않음을 확인하였다. 따라서 분석과 시험을 통하여 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터는 정지궤도에서 운용에 필요한 충분한 고전력 취급 능력이 있음을 보였다.
