위성 중계기, 다중 입출력 증폭기, 위성 출력 전력 제어 시스템, 고효율 유지 전력 증폭기
KSP Keywords
Ka band satellite, Ka-Band, Output power, power allocation(PA), service area
Funding Org.
미래창조과학부
Research Org.
한국전자통신연구원
Project Code
13PR2400, Development of Flexible Output Power Allocation Technology for Ka Band Satellite Service Area,
In Bok Yom
Abstract
핵심기술 지상 서비스 조건에 따라 위성의 출력 전력을 선택적으로 제어하기 위한 다중입출력증폭기, 고효율 유지 증폭기와 이를 이용한 출력 제어 시스템의 설계 기술
최종목표 ■ 출력 제어 시스템 설계 - 다중 빔 출력제어 시스템 설계 - 단일 빔 출력제어 시스템 설계 ■ 다중입출력증폭기 개발 ■ 고효율 유지 증폭기 개발
개발내용 및 결과 ■ 출력 제어위성링크 환경(강우 지역이나 Hot Spot지역)에 따라 서비스 지역별로 위성 출력을 가변하기 위해 필요한 기술 - 제한된 위성 전력자원을 빔(채널)별 조건에 따라 재할당하기 위한 위성탑재 적응형 전력 분배 및 합성 기술 - 입력 전력레벨이 변했을 때도 높은 전력효율을 유지할 수 있는 위성탑재 고출력 증폭 기술 ■ 빔 별 출력제어 시스템 설계 및 성능 검증 - 다중 빔 출력제어 시스템 성능 시뮬레이션 검증 - 단일 빔 출력제어 시스템 성능 시뮬레이션 검증 ■ EM(Engineering Model) 다중 입출력 증폭기 개발 - 다중 입출력 네트워크 설계 - 진폭 및 위상 제어 모듈 설계 - 다중 입출력 증폭기 설계 - EM 4x4 다중 입출력 증폭기 제작 : 단자 간 격리도 > 25 dB ■ EM(Engineering Model) 고효율유지 전력증폭기 개발 - 4W급 GaAs 전력 증폭기 MMIC 제작 - GaAs 전력 증폭기 적응형 바이어스 회로 제작 - EM(Engineering Model) 고효율 유지 증폭기 제작 : 효율 유지 범위 > 3 dB
기술개발배경 ■ 위성의 경우 제한된 우주 자원(주파수/전력)을 최대로 활용하기 위한 자원 공유 기술개발이 요구됨 ■ 다중 입출력 증폭기는 단일 증폭기로는 얻을 수 없는 높은 전력을 얻을 수 있으므로 강우 지역 또는 Hot spot 지역에 선별적으로 높은 출력을 제공할 수 있음 ■ 고효율 유지 증폭기는 입력 전력 레벨이 변했을 때도 높은 전력 효율을 유지할 수 있으므로 한정된 위성 전력을 효율적으로 사용할 수 있음 ■ 향후 위성 UDTV 서비스 등의 확산을 위하여 광대역 특성을 갖는 Ka 대역 주파수 자원을 더 효율적으로 사용하기 위해서는 위성 출력을 가변할 수 있는 기술을 적용할 필요가 있음
핵심개발기술의 의의 ■ 국가 안보와 관련된 핵심기술로 해외 기술 도입이 불가능한 위성 관련 기술을 독자적인 개발을 통해 위성 선진국 수준의 기술 확보함 ■ 위성 스펙트럼의 효율적 이용을 통한 위성 가용도 증대 효과 ■ 국가 우주개발 중장기 개발 계획에 의거 개발 예정인 민관통신 위성 등에 본 기술의 활용이 가능함
적용분야 ■ 국내/외 위성 탑재체 개발에 적용 ■ 지상 이동통신 기술에 활용 - 고출력 고효율이 요구되는 이동통신 기지국 등에 적용되어 저탄소 배출, 높은 스펙트럼 효율을 갖는 망 설계가 가능 ■ 레이더 기술에 활용 - 레이더 고성능 경량 T/R 모듈 등에 적용 가능 ■ 우주 진출 및 우주 이용 기반 기술로 이용
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J. Kim et. al, "Trends in Lightweight Kernel for Many core Based High-Performance Computing", Electronics and Telecommunications Trends. Vol. 32, No. 4, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
J. Sim et.al, “the Fourth Industrial Revolution and ICT – IDX Strategy for leading the Fourth Industrial Revolution”, ETRI Insight, 2017, KOGL Type 4: Source Indication + Commercial Use Prohibition + Change Prohibition
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