DESIGN AND FABRICATION OF S-BAND DIPLEXER FOR LEO TT&C APPLICATION

Diplexer is one of core devices needed to communicate with satellite using single ground antenna by separating uplink and downlink signal. This paper presents the design of the S-band diplexer for LEO TT&C application, especially for KOMPSAT (KOrea Multi-Purpose SATellite). To cope with requirements such as high handling power, low insertion loss, air-cavity resonator with high quality factor was considered as one of design drivers. Design was started with predicting unloaded Q and equivalent circuit from the structure of air-cavity resonator. For the convenience of adjustment, the coupling factor placed between resonators was estimated from COTSEM (Electro-Magnetic) simulator, EESOF $ADS^{TM}$, and expressed with 2-order polynomial regression. To improve the isolation between transmitting part (Tx) and receiving part (Rx), the inductive and capacitive attenuation poles were inserted between $4^{th}\;and\;6^{th}$ resonator respectively. The fabricated diplexer consists of two bandpass filters and each filter has eight resonants. From the measurement, it was shown that major requirements such as 0.5dB of insertion loss, 20dB of return loss and 100dB of isolation were fully satisfied within passband.

저궤도 위성 관제용 S-대역 다이플렉서 설계 및 제작

다이플렉서는 주파수가 다른 상향신호와 하향신호를 분리해서 하나의 안테나로 위성과 통신을 할 수 있게 해주는 핵심 장치이다. 이 논문에서는 저궤도 위성관제에 사용되는 S-대역 다이플렉서의 설계 및 제작에 대한 내용을 기술하고 있다. 높은 수용전력과 낮은 삽입손실의 요구에 대해 이 논문에서는 unloaded Q값이 높은 air cavity형 공진기를 사용하였다. 설계에 앞서 공진기의 구조로부터 이의 등가회로 및 unloaded Q를 산출하였다. 제작 및 조정의 용이성을 위해 공진기들 간의 결합량을 상용 전자장 시뮬레이터(EESOF $ADS^{TM}$)를 이용하여 분석한 후 이 결과를 2차 다항식으로 표현하였다. 특히 송신과 수신의 분리도를 강화하기 위해 유도성과 용량성 감쇄극을 각각 삽입하였고 이에 대한 효과를 기술하였다. 제작된 S-대역 다이플렉서는 8단의 공진기를 사용한 2개의 여파기로 구성되어 있으며 측정을 통해 통과대역에서 0.5dB 미만의 삽입손실과 20dB 이상의 반사손실, 그리고 100dB 이상의 분리도의 성능요구사항을 만족하였다.