"국방 AESA 레이더 및 SAR 위성용 핵심 반도체 부품 국내 파운드리를 위한 기술 고도화 및 국산화 양산 기술 개발" 사업의 일환인 웨이비스 GaN 공정을 이용한 X 대역 Front-end MMIC 기술을 이전하고자 함.
o 상용 및 군용 레이더 등의 시스템의 주파수 대역이 올라감에 따라 초고주파 대역에서 동작하는 Front-end MMIC의 수요가 증가하고 있음.
o 최근에는 GaN 소자 기술의 발전으로 더 높은 출력 전력을 낼 수 있는 전력증폭기 MMIC의 구현이 가능하게 되어 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있음. 또한 저잡음증폭기와 스위치 MMIC 기술도 동시에 개발되고 있음.
o 특히 AESA 및 위성 SAR와 같은 레이더 시스템에서는 기존에 GaAs 수신 및 리미터 MMIC 및 GaN 송신 MMIC와 써큘레이터의 구성에서, GaN 기술을 이용한 송수신 증폭기 및 송수신 분리 스위치가 통합된 Front-end MMIC로 대체하기 위한 연구 개발이 진행되고 있어 향후 GaN Front-end MMIC의 수요는 더욱 증가할 것으로 예상됨.
o GaN MMIC 기술은 기술 선진국으로부터 기술 이전을 받기가 매우 어려운 실정이며, 부품 또한 EL 품목으로 지정되어 수입에도 제한을 받음.
o 현재 군용 레이더 개발 등 국내 주도 개발이 늘어가고 있는 추세에 국내업체는 자체 개발 능력이 요구되고 있으나 설계 기술 등 핵심 기술의 미비로 업체가 보유하고 있지 않은 ETRI 설계 기술 등에 대한 기술 전수가 필요함.
o 국내 GaN 양산업체인 웨이비스 공정을 이용한 최초 개발된 X 대역 Front-end MMIC는 EL 승인 없이 국내 민수 및 방산 시스템에 즉시 적용이 가능함.
o 국내업체에 ETRI에서 개발한 X 대역 GaN Front-end MMIC 기술을 이전할 경우 국내외 시장 진출이 가능하게 됨. 따라서 국내 업체에 기술이전 추진이 필요함.
- 본 이전 기술의 GaN Front-end MMIC는 웨이비스의 0.2㎛ GaN 공정으로 설계되었으며, X 대역(9 ~ 10 GHz)에서 높은 송신 출력 전력 및 낮은 수신 잡음지수 특성을 갖도록 설계되었음.
- 본 이전 기술의 Front-end MMIC는 23dB 이상의 송신 이득, 20W(43dBm) 이상의 송신 출력 전력, 24dB 이상의 수신 이득, 2.13dB 이하의 수신 잡음지수 성능을 가지고 있고 그 크기는 4.66mm X 3.0mm 임.
- 본 이전 기술을 활용하여 민수 및 군수 레이더용 송수신 모듈에 적용 가능
가. 기술이전의 내용
o 웨이비스 GaN 공정을 이용한 X 대역 Front-end MMIC 기술
- 전력증폭기, 저잡음증폭기, 스위치 회로의 one-chip 구성
- 송신(전력증폭기, 스위치) 및 수신(스위치, 저잡음증폭기) 일체형 구조
- 동작주파수 9~10GHz
- 송신 이득 23dB, 송신 출력 43dBm
- 수신 이득 24dB, 수신 잡음지수 2.13dB
나. 기술이전의 범위
o 웨이비스 GaN 공정을 이용한 X 대역 Front-end MMIC 기술
- 요구사항정의서, 시험절차결과서, 설계서(증폭기 및 스위치 HEMT 모델 포함) 문서
- Front-end MMIC 레이아웃 및 H/W chip 샘플
o 적용분야 : X 대역 AESA 및 위성 SAR, 선박용 레이더 등
o 기대효과
- 국내/외 상용 및 군용 레이더 등 시스템 적용 가능
- 수입이 어려운 군용 시스템에 활용 시 수입 대체 효과 및 기술력 확보