Design of Absorptive Type SPST MMIC Switch for MSM of Satellite Communication

A MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) switch chip using InGaAs/GaAs p-HEMT process has been designed for MSM(Microwave Switch Matrix) of satellite communication system. An absorptive type MMIC switch is adopted for good reflection coefficients performances of input and output ports at both on and off states. And, a quarter wavelength impedance transformer is realized with lumped elements of MIM capacitor and spiral inductor for 3 GHz band to reduce the chip size. This MMIC switch covers the frequency range of $3.2\~3.6\;GHz$. According to the on-wafer measurement, the fabricated MMIC switch with miniature size of $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$ demonstrates insertion loss below 2 dB and isolation above 56.8 dB, and the performance coincides with simulation results.

위성통신용 MSM을 위한 흡수형 SPST MMIC 스위치의 설계 및 제작

위성통신 시스템의 초고주파 스위치 메트릭스(MSM)를 위한 MMIC 스위치 칩을 InGaAs/GaAs p-HEMT 공정을 이용하여 설계 및 제작하였다. MMIC 스위치는 on과 off상태에서 우수한 입출력 반사계수를 위해 흡수형으로 설계되었다. 또한, 스위치 칩의 크기를 줄이기 위해 MIM 커패시터와 spiral 인덕터의 집중소자를 이용하여 3 GHz 대역에서의 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 구현하였다. 설계된 MMIC 스위치는 $3.2\~3.6\;GHz$ 대역에서 사용할 수 있으며 $1.6\;mm{\times}1.3\;mm$의 칩 크기를 갖는다. On-wafer 측정 결과, 2 dB 이하의 삽입 손실과 56.8 dB 이상의 격리도 특성을 나타내었다. 이와 같은 측정 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것이다.