Design and Development of 200 W TRM on-board for NEXTSat-2 X-band SAR

차세대소형위성2호의 X대역 합성 개구 레이더 탑재를 위한 200 W급 송·수신 모듈의 설계 및 개발

Abstract

This paper describes the design and development of a high-power transmit receive module(TRM) for mounting on X-band synthetic aperture radar(SAR) of the NEXTSat-2. The TRM generates a high-power pulse signal with a bandwidth of 100 MHz in the target frequency range of X-band and amplifies a low-noise on the received signal. Tx. path of the TRM has output signal level of more than 200 watts (53.01 dB), pulse droop of 0.35 dB, signal strength change of 0.04 dB during transmission signal output, and phase change of 1.7 ˚. Rx. path has noise figure of 3.99 dB and gain of 37.38 ~ 37.46 dB. It was confirmed the TRM satisfies all requirements. The TRM mounted on the NEXTSat-2 flight model(FM) which will be launched using the KSLV-II (Nuri).

본 논문에서는 차세대소형위성2호의 X 대역 합성 개구 레이더(SAR; synthetic aperture radar)에 탑재하기 위한 고출력 송·수신 모듈의 설계 및 개발에 관하여 논한다. 모듈은 X 대역의 대상 주파수 범위에서 100 MHz 의 대역폭을 갖는 고출력 펄스 신호를 출력하며, 수신신호에 대해 저잡음 증폭 기능을 수행한다. 제작된 모듈의 송신경로는 200 watt (53.01 dBm) 이상의 출력 신호 세기, 0.35 dB의 펄스폭 기울기, 송신 신호 출력간 0.04 dB 의 신호 세기 변화 및 1.7 ˚ 의 위상 변화를 갖고, 수신경로는 3.81 dB 의 잡음지수, 37.38 ~ 37.46 dB 의 이득을 가짐으로써, 요구되는 성능을 만족함을 확인하였다. 제작된 모듈은 차세대소형위성2호 비행모델에 장착되어 있으며, 추후 누리호에 탑재되어 발사될 예정이다.

Ⅰ. 서론

차세대소형위성2호는 X-band 합성 개구 레이더(이하 ‘SAR’)를 탑재하여 저궤도에서 지구의 영상을 획득하는 임무를 갖는다. SAR는 마이크로웨이브를 사용하기 때문에 구름, 연기와 같은 대기 조건이나 밤·낮의 시간과 관계없이 영상획득이 가능한 전천후 관측장비로서 항공기 또는 인공위성의 탑재체로 많은 연구가 진행되고 있다[1]-[3]. 이러한 SAR 탑재체의 주요 서브 시스템인 고주파부는 고출력 첩(chirp) 신호를 송신하고 수신된 에코(echo) 신호를 처리하는 기능을 담당한다.

차세대소형위성2호에 탑재된 SAR의 고주파부는 송·수신 신호의 증폭을 담당하는 모듈과 첩 신호의 생성 및 주파수 변환 등을 수행하는 모듈로 구성된다. 본 논문에서는 송·수신 신호의 증폭을 담당하는 모듈의 개발사항에 관해 기술하고자한다.

송·수신 신호 증폭 모듈(이하 ‘모듈’)은 SAR의 고출력 신호 송신을 위해 다수로 개발되었으며, 고주파 경로상 손실을 최소화하기 위해 SAR 안테나의 후면에 장착된다. 모듈은 크게 고주파부, 제어부 그리고 전원부로 구성된다. 모듈의 고주파부는 송·수신 및 점검경로로 구성되며, 송신경로에는 고출력 신호 송신을 위해 높은 출력, 고효율 그리고 높은 열전달계수의 장점이 있는 GaN 반도체 증폭기를 적용했고[4], [5], 타 모듈들과의 위상정합을 위해 위상 천이기(phase shifter)를 적용하였다. 수신경로에는 수신 에코(echo)신호에 대한 저잡음 증폭을 위한 저잡음 증폭기(LNA; low noise amplifier), 모듈 간 위상과 신호세기 보정을 위한 위상 천이기와 디지털 감쇠기(DCA; digital control attenuator)를 적용하였다. 송신경로의 종단(수신경로의 초단)에는 신호 커플링(coupling)을 통한 경로 점검이 가능하도록 점검경로를 구성하였다. 모듈의 제어부는 실 운용환경에서 고주파 경로의 특성 변화를 최소화하기 위해 송·수신경로상에 적용된 위상 천이기와 디지털 감쇠기를 룩업 테이블(LUT; look up table) 기반으로 자동 또는 수동으로 제어하는 기능을 갖는다. 전원부는 위성 본체로부터 전원을 공급받아 모듈이 정상 동작하도록 전압을 변환하여 공급하는 기능과 안정적인 고출력 펄스 신호 출력을 유지하기 위한 기능을 갖는다.

본 논문의 본론에서는 모듈의 각 구성부에 요구되는 기능을 충족하기 위한 요구도와 설계 사항을 기술하고, 개발된 모듈의 측정 결과를 정리하고 요구도 충족 여부를 확인하였다. 그리고 결론을 통해 모듈의 개발사항을 정리하고자 한다.

Ⅱ. 모듈의 설계 및 개발

2-1 구조 설계

위상 배열 안테나에 적용되는 송·수신 모듈의 구조는 크게 separate, shared 그리고 common leg 구조로 나눌 수 있다. separate 구조는 TOI(third order intercept point) 특성이 우수하지만 타 구조들보다 구성 소자의 수가 많기 때문에 구성이 복잡하다는 단점이 있다. 이 구조는 송·수신 경로가 전기적, 물리적으로 구분되어야 하는 보수적인 설계에 적용된다. shared 구조는 잡음지수 특성은 우수하지만, 입력 TOI 특성이 나쁘며 높은 내부 이득 레벨 때문에 누설로 인한 불안정성 위험이 존재하여 이에 대한 격리 대책이 요구된다. 마지막으로 common leg 구조는 separate 구조와 동등한 잡음지수 특성, 약간 낮은 TOI 특성을 갖는다. 그리고 소자의 공통사용으로 공간 활용도가 우수하다는 장점이 있다[6], [7].

본 연구에서는 위성에 탑재될 모듈의 제한된 개수와 크기, 무게 등의 물리적 제약 때문에 보수적인 설계와 경량화가 필요하다. 따라서 기본적인 shared 구조에서 송·수신경로간 공통 소자가 최소화되도록 구성했고, 송신경로의 입력부(수신경로의 출력부)에 스위치를 배치하여 하나의 물리적 포트로 입력과 출력을 할 수 있도록 구성하였다. 그리고 송신경로의 입력부(수신경로의 출력부)에 결합기를 적용하여 경로 및 신호에 대한 점검이 가능하도록 하였다.

그림 1은 본 연구에 적합하도록 변경한 shared 구조를 갖는 고주파부의 개략적인 구성도를 보여준다.

그림 1. 고주파부 구성도

Fig. 1. Configuration of the RF part.

그림 2는 모듈의 전원부 구성도를 보여준다. 모듈은 위성 본체로부터 주전원을 입력받아 내부 소자의 동작에 필요한 전압으로 변환하여 공급한다. 모듈의 전원 입력단에는 EMI(electromagnetic interference)에 의한 기능 저하 및 전원 잡음 제거를 위해 EMI 필터가 위치하고, 다음 단에는 위성과 모듈간 접지 분리를 위해 접지 분리 구조를 갖는 2 개의 컨버터를 배치하였다. 입력전압을 32 Vdc 로 승압하는 컨버터는 송신경로의 구동 및 고출력 전력 증폭기에 전압을 공급하고, 다른 컨버터는 송신경로 초단의 증폭기와 수신경로, 제어 및 통신부 소자 구동을 위한 컨버터에 전압을 공급한다.

그림 2. 모듈의 전원부 구성도

Fig. 2. Configuration of the power part.

2-2 요구 기능 및 설계

모듈의 고주파부는 송신경로, 수신경로 그리고 보정경로로 구성되며, SAR 시스템의 요구조건을 충족하기 위해 송신경로에는 송신 신호에 대한 고출력 증폭 기능, 안정적인 고출력 신호 송신 기능 그리고 위상 가변 기능이 필요하다. 그리고 수신 경로에는 수신 에코(echo) 신호에 대한 저잡음 증폭 기능, 높은 레벨의 입력 신호로부터 경로를 보호하기 위한 기능 그리고 세기와 위상 가변 기능이 요구된다. 보정경로에는 경로 점검 및 신호 보정을 위해 신호에 대한 커플링 기능이 필요하다. 상기에 요구되는 기능을 충족시키기 위해 송신경로는 f_C ± 50 MHz 주파수 범위에서 – 9 dBm 이상의 신호 입력 시, 200 watt(53.0 dB)이상의 신호를 출력할 수 있어야 하며, 이때 신호 조건은 2 ~ 6 kHz 의 펄스 반복 주파수(PRF; pulse repetition frequency)와 최대 15 % 의 듀티비(duty cycle)특성을 갖는 펄스 신호이다. 송신경로는 안정적인 신호 송신을 위해 펄스 내에서 1 dB 이하의 펄스폭 기울기(pulse droop)특성과 신호 송신 동작시간 내에 0.5 dB 이하의 크기 변화, 10 ˚ 이하의 위상 변화 특성을 만족해야 한다. 그리고 – 50 dBc 이하의 고조파 및 불요신호 특성이 필요하다. 모듈의 수신경로는 저잡음 증폭을 위해 4.0 dB 이하의 잡음지수 특성과 35 dB 이상의 이득 및 1 dB 이하의 이득 평탄도 특성을 가져야 하며, – 50 dBc 이하의 고조파 및 불요신호 특성을 만족해야 한다. 모듈의 점검 경로는 송신경로의 종단(수신경로의 초단)에서 송·수신 신호와 약 – 30 dB 의 세기 차이를 갖는 결합 신호를 출력할 수 있어야 한다.

모듈의 전원부는 위성 본체로부터 전원을 입력받아 내부에 공급하는 기능, 고출력 신호 증폭 및 송신 시 안정적인 전원 공급 기능 그리고 위성과 모듈의 전원부 보호를 위한 기능이 필요하다.

이를 위해 모듈은 30 ± 2 Vdc 의 입력전압 범위를 가지며, 고출력 신호 증폭시 8.5 A(peak), 6.0 A(rms) 의 소모전류 특성 그리고 13 A 이하의 돌입전류 특성을 가져야 한다.

모듈의 제어부는 송·수신경로 선택 기능, 송신경로의 위상과 수신경로의 위상 및 세기 변환 기능 그리고 온도 변화 상황에서 안정적인 고주파 특성 유지를 위해 룩업 테이블을 자동/수동으로 적용하는 기능이 필요하다. 송신경로와 수신경로의 위상은 0 ~ 360 ˚ 범위에 대해 64 bit 제어가 가능해야 하며, 수신경로의 세기는 31.5 dB 까지 64 bit 제어가 가능해야 한다.

모듈이 탑재되는 플랫폼은 탑재체의 하중에 상대적으로 큰 제약이 따르는 100 kg 급 초소형 위성이기 때문에, 모듈에는 소형 및 경량화 설계가 필요하다. 모듈에 요구되는 물리적 조건을 충족하기 위해서는 350× 150 × 30 mm³ 이하의 크기와 1.3 kg 이하의 무게를 가져야 한다.

표 1에는 모듈에 요구되는 설계 요구사항을 정리하였다.

표 1. 모듈의 요구사항

Table 1. Requirement of the module.

모듈 송신경로의 입력단(수신경로의 출력단)에는 공통소자인 스위치가 위치하여 제어에 따라 모듈의 경로를 선택하게 된다. 송신경로의 초단에는 입력 펄스 신호의 증폭을 위한 이득 블록(gain block)과 위상 가변을 위한 위상 천이기가 위치하며, 다음 단에는 15 watt, 100 watt 이상 급의 GaN 증폭기가 적용된 구동 블록(driving block)이 연속적으로 위치하여 고출력 전력 증폭 블록의 포화 입력 레벨을 생성한다. 전력 증폭 블록(PA block)은 2개의 200 watt 급 고출력 전력 증폭기가 병렬로 연결되어 결합단에서 최종 200 watt 이상의 출력 레벨을 생성한다. 구동 및 전력 증폭 블록의 증폭기 입력단에는 증폭기 입력단에서 발생하는 반사로 인한 경로상 소자의 파손을 보호하기 위해 아이솔레이터(isolator)를 설치하였다. 출력단에는 2단으로 구성된 순환기(circulator)를 적용하여 고출력 송신 신호가 수신경로로 누설되는 것을 차단하였고, 다음 단에 결합기(coupler)를 설치하여 점검경로를 구성하였다.

결합기와 2단 순환기 다음에 위치한 수신경로의 초단에는 높은 레벨의 신호 유입으로부터 수신경로 보호를 위해 50 watt급 제한기(limiter)가 초단에 위치하고 이후 낮은 레벨의 수신신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기가 위치한다. 이후 수신신호의 추가적인 증폭을 위한 이득 블록과 위상 및 세기 가변을 위한 디지털 감쇠기와 위상 천이기가 위치한다.

그림 2는 송신경로의 RF 전력 버짓 분석 결과를 보여준다. 송신경로의 입력 신호 세기는 출력 신호가 포화 레벨로 출력되도록 – 8 ± 1 dBm 범위의 범위를 갖게 설계되었다. 입력된 신호는 이득 블록과 연속된 2단의 구동 블록을 통해 전력 증폭 블록이 포화 구동될 수 있는 레벨로 증폭된다. 전력 증폭 모듈은 고출력 전력 증폭기(HPA; high power amplifier)가 분배기와 합성기를 통해 병렬로 연결된 구조를 가지며, 블록의 입력 신호는 분배기를 통해 분기되고 각각의 고출력 전력 증폭기를 포화 구동시켜 + 53 dBm 이상으로 신호를 증폭시킨다. 증폭된 신호는 합성기를 통해 결합되어 출력되고, 경로 종단에 위치한 2단 순환기, 결합기 그리고 커넥터에 의해 약 2.4 dB 의 레벨 감소 후 요구되는 출력 세기인 + 53.01 dBm (200 watt) 이상의 세기로 출력하게 된다. 설계 버짓을 통해 산출된 모듈의 송신경로 이득은 62.5 dB, 포화 출력 세기는 + 53.5 dBm 이다.

그림 3은 수신경로의 RF 전력 버짓 분석 결과를 보여준다. 수신경로의 최대 입력 세기는 이득 블록의 디지털 감쇠기를 최댓값으로 설정한 상태에서 경로상 소자들의 입력 P1dB를 초과하지 않도록 설정하였고, 최소 입력 세기는 이득 블록의 디지털 감쇠기를 최솟값으로 설정한 상태에서 출력 신호의 SNR이 10 dB가 확보되는 지점으로 설정하였다[8], [9]. 설정된 입력 동적 범위(DR; dynamic range)는 64.5 dB (- 79.8 ~ - 15.3 dBm)이고 그에 따른 출력 신호 세기 범위는 33 dB (- 43.6 ~ -10.6 dBm)이다. 수신경로는 초단에 위치한 보정경로와 경로 보호를 위한 2단 순환기, 제한기에 의해 약 2.6 dB 의 초단 손실이 발생한다. 이를 보상하기 위해 다음 단에는 높은 이득과 낮은 잡음지수 특성을 갖는 저잡음 증폭기가 배치되어 26 dB 이상 증폭된 신호를 출력한다. 이득 블록에서는 모듈의 출력 신호 레벨 조절을 위해, 최저 레벨(– 79.8 dBm) 신호가 입력될 때 디지털 감쇠기를 0 dB 로, 최고 레벨(- 15.3 dBm) 신호가 입력될 때 디지털 감쇠기를 31.5 dB 로 설정하여 출력한다. 신호는 종단의 스위치, 커넥터에 의해 약 2.7 dB 의 레벨이 감소하여 출력된다. 설계 버짓을 통해 산출된 수신경로의 최소 잡음지수는 4.06 dB (DCA = 0 dB), 최대 이득은 36.2 dB (DCA = 0 dB) 이다.

그림 3. 송신경로 RF 전력 버짓

Fig. 3. RF power budget of the Tx. Path.

그림 4. 수신경로 RF 전력 버짓

Fig. 4. RF power budget of the Rx. Path.

모듈의 전원부에는 송신경로의 안정적인 고출력 신호 증폭 및 송신을 위해 캐패시터 뱅크(capacitor bank)를 적용하였다. 캐패시터 뱅크의 용량은 출력 펄스폭 기울기 요구도를 충족하여 펄스 파형을 유지할 수 있도록 적절한 설계가 이루어져야 한다. 펄스 파형을 유지하기 위한 캐패시터 뱅크의 용량은 식 (1)을 이용하여 구할 수 있다[10].

\(\begin{aligned}C_{B}=\frac{I_{P} \times T_{P}}{d V}\end{aligned}\)       (1)

여기서 I_P는 첨두 전류, T_P는 펄스폭, dV는 전압 변화량을 나타낸다. 송신경로 출력 펄스의 최대 전압은 32 Vdc, 첨두 전류는 8.5 A , 펄스폭은 30 us (12 % duty) 그리고 펄스폭 기울기 변화를 최소로 설정하여 캐패시터 뱅크의 용량을 계산하면 약 2.55mF 이 된다. 실제 적용된 캐패시터 뱅크의 용량은 마진과 실제 적용 소자를 고려하여 2.73 mF 으로 설계하였다.

2-4 제작 및 측정 결과

본 장에서는 이전 장의 설계내용에 따라 제작된 모듈의 형상과 주요 특성에 대한 측정 결과들을 정리하였다.

그림 5는 제작된 모듈의 내부 구성을 보여준다. 전원과 제어부는 모듈의 좌측에 위치하며 우측에는 송·수신 및 점검경로로 구성된 고주파부가 위치한다. 모듈 전원 커넥터 입력단에는 캐패시터 뱅크와 인덕터, EMI 필터가 위치하며 다음으로 소자들에 전원을 공급하기 위한 전압 컨버터들이 위치하고 초단의 전압 컨버터들은 모듈의 입력전압 범위(30 ± 2 Vdc)를 충족하며 입·출력 접지 분리 구조를 갖는 소자를 적용하였다. 제어부는 명령의 처리와 룩업 테이블 저장을 위한 FPGA(filed programmable gate array)와 메모리 소자가 위치한다.

그림 5. 모듈의 내부 구성

Fig. 5. Inner configuration of the module.

모듈의 고주파부는 크기의 최소화를 위해 입·출력단을 기준으로 송·수신경로를 원형으로 배치하였다. 송신경로 입력단(수신경로 출력단)에 위치한 스위치를 기준으로 상단에 송신 경로 하단에 수신경로가 위치하며, 두 경로 모두 그림 1과 같이 구성 블록들이 배치된 것을 확인할 수 있다. 경로의 구성 블록들은 블록간 전파 간섭 및 누설에 의한 영향을 최소화하기 위해 금속 차단벽으로 구분되어 있으며, 높은 전력이 사용되는 주요 발열 소자인 구동 및 고출력 증폭기와 전압상승(28 Vdc to 32 Vdc)용 컨버터에는 열전도를 통한 방열이 가능하도록 금속 구조물을 적용하였다.

송신경로의 출력단(수신경로의 입력단)에는 결합기를 통해 신호를 출력하는 점검경로의 출력부가 위치한다.

다음은 제작된 모듈의 요구사항에 대한 측정 결과를 정리하였다. 측정 조건은 입력전압, 펄스 반복주기 그리고 듀티비 시험을 제외하고, 28 Vdc 입력전압 조건에서 송신경로의 경우 f_C ± 50 MHz 의 주파수 범위에서 입력 레벨 – 9 dBm 이상, 듀티비 12 % 의 펄스 신호(펄스 반복주기(PRI; pulse repetition interval) 250 us, 펄스폭(PW; pulse width) 30 us)이고, 수신경로와 송·수신 경로의 고조파 및 불요신호의 경우 중심 주파수에서 연속신호(CW; continuous wave)로 측정을 수행했다.

그림 6은 모듈의 송신경로 측정 결과를 보여준다. 그림 6 (a)는 출력 펄스 신호의 세기, 그림 6 (b)는 펄스폭 기울기, 그림 6(c), (d)와 (e), (f)는 모듈의 송신 신호 출력 시간 동안 출력 펄스 신호의 세기 및 위상 변화, 그림 6 (g)와 (h)는 각각 중심 주파수의 연속신호에 대해 측정한 고조파와 불요신호 측정 결과를 보여준다. 출력 신호 세기의 측정 결과는 + 54.06 dBm이고 펄스폭 기울기 측정 결과는 0.35 dB, 송신 운용 간 세기 변화의 측정 결과는 0.04 dB, 위상 변화의 측정 결과는 - 1.7 ˚, 고조파와 불요신호 측정 결과는 각각 – 64.49 dBc, – 65.15 dBc 로 측정 결과 모두 송신경로의 요구도를 충족함을 확인하였다.

그림 6. 송신경로 측정 결과

Fig. 6. Measurement results of the Tx. path.

그림 7(a)부터 (c)는 송신경로, 그림 7(d)는 보정경로의 측정 결과를 보여준다. 그림 7 (a)는 듀티비 15 % (PRI 250 us, PW, 37.5 us)의 펄스 신호 송신 측정 결과로 + 54.0 dBm 이상의 세기와 0.27 dB의 펄스폭 기울기 특성을 갖는다. 그림 7 (b)는 2 kHz (PRI 500 us, PW 60 us)의 펄스 반복 주파수의 펄스 신호 송신 측정 결과로 + 54.1 dBm 이상의 세기, 0.44 dB 의 펄스폭 기울기 특성을 갖는다. 그림 7 (c) 는 32 Vdc 의 입력전압 조건에서 펄스 송신 특성으로 요구되는 세기 이상인 + 54.08 dBm 이상의 세기로 측정되었다. 그림 7 (d) 는 점검경로의 측정 결과이며 최대, 최소 결합세기는 각각 – 32.72 dB, - 33.13 dB 이고, 평탄도는 0.41 dB 로 측정되었다. 송신경로 및 점검경로의 측정 결과 요구도를 충족함을 확인하였다.

그림 7. 송신경로 및 결합기 측정 결과

Fig. 7. Measurement results of the Tx. path.

그림 8은 수신경로의 측정 결과를 보여준다. 그림 8 (a)와 (b)는 잡음지수와 이득 및 이득 평탄도, 그림 (c)와 (d)는 고조파와 불요신호 특성을 보여준다. 대역 내 최대 잡음지수 측정 결과는 3.81 dB, 최대와 최소 이득 측정 결과는 37.46 dB, 37.38 dB로 이득 평탄도는 0.08 dB, 고조파와 불요신호 측정 결과는 각각 – 76.19 dB, - 64.39 dB 로 측정 결과 모두 수신경로의 요구도를 충족함을 확인하였다.

그림 8. 수신경로 측정 결과

Fig. 8. Measurement results of the Rx. path.

다음 그림 9 (a)와 (b)는 각각 28 Vdc 의 입력전압 조건에서 측정한 초기 전압 인가 시 돌입전류 특성과 송신 펄스 출력 시 소모전류 측정 결과를 보여준다. 초기 전원 인가 시 돌입전류 측정 결과는 11.0 A, 송신 펄스 출력 시 소모전력은 6.2 A_Peak, 5.25 A_RMS로 모두 요구도를 충족함을 확인하였다.

그림 9. 전류 측정 결과

Fig. 9. Measurement results of the current.

제작된 모듈은 실측을 통해 339.7 × 144.78 × 23.7 mm³의 크기와 1.14 kg의 무게를 가짐으로써 물리적 요구 조건을 충족함을 확인하였다. 그리고 송신경로의 위상과 수신경로의 위상 및 세기에 대한 조절 기능은 네트워크 분석기를 이용하여 각 기능과 경로에 대해 1에서 64 bit 까지 1 bit 단위 제어를 통해 해당 기능 보유와 조절 범위를 충족함을 확인하였다.

이상 모듈의 송·수신 및 점검경로, 전원, 제어 그리고 물리적 요구 조건에 대한 측정을 수행하였고 그 결과를 통해 모듈은 요구되는 모든 사항을 충족함을 확인하였고, 표 2에 요구사항과 측정 결과를 정리하였다.

표 2. 모듈의 요구사항과 측정결과

Table 2. Requirement of the module.

Ⅲ. 결론

본 논문에서는 차세대소형위성2호의 X대역 합성 개구 레이더에 탑재하기 위한 송·수신 신호 증폭 모듈의 설계 및 개발에 관해 기술하였다. 개발된 모듈은 초소형 위성 탑재를 위해 경량, 소형화 설계를 적용하였으며, 주요 발열 소자에 대해 방열 구조를 적용하였다. SAR 시스템의 요구도 충족을 위해 전력 버짓과 계산을 통해 모듈의 요구도를 도출하였다. 설계된 내용을 기반으로 고출력 신호 출력 기능 충족을 위해 송신경로에 GaN 반도체 증폭기를 적용했고, 수신경로에는 저잡음 증폭기를 적용하였다. 개발된 모듈은 측정을 통해 고주파(송·수신 및 점검경로), 전원, 제어 그리고 물리적 요구 조건을 모두 충족함을 확인하였다.

개발된 모듈은 현재 차세대소형위성2호에 장착되어 있으며, 추후 누리호 3차 발사체에 탑재되어 발사될 예정이다.