프로젝트 소개
본 과제는 위성 통신이나 레이더 등에 사용되는 Ku대역에서 작동하며, 스스로 문제가 있는지 확인하는 자가검진기능을 갖춘 70W급 질화갈륨(GaN) 전력증폭기를 개발하는 연구임. 질화갈륨은 고주파에서 높은 효율과 출력을 낼 수 있는 신소재로, 이 증폭기는 신호의 힘을 크게 키워 멀리까지 전달하는 핵심 부품임.
연구 목표는 1차년도에 초고주파 GaN MMIC 설계 및 자가검진기능 설계를 포함한 GaN Foundry 진행과 전용 패키지 및 후공정 개발을 하는 데 있음. 구체적으로는 GaN Foundry 기술을 활용한 Ku대역 전력증폭기 MMIC 설계기술 개발 및 자가검진기능 단일칩 검증, 그리고 방열 설계 및 고출력 GaN 패키지 분석을 통한 패키징 공정 설계가 포함됨.
핵심 연구 내용은 Ku대역 GaN PA MMIC 개발을 위한 설계 프로세스 진행과 고출력 결합 및 고이득 구조 연구를 통한 Ku PA MMIC 설계 기법 연구임. 또한, Probe test용 시험치구 개발, 기초성능 검사용 시험 치구 개발, 전기적 성능 검사용 소형칠러 개발, 시스템 및 SSPA 사양 분석, 모듈 인터페이스 및 소모전류 분석, 그리고 전력반도체 설계 기술 정립이 포함됨.
기대 효과는 GaN 기반 Ku대역 고출력 PA MMIC 개발을 통해 다양한 응용 분야에 적용하는 것임. 특히, 미래 무기체계에 활용하고, Ku대역 GaN MMIC의 국산화를 달성하여 수입 대체 효과를 창출하며, 초고주파 고방열 전용 패키징 제품의 국산화를 통해 해외 원자재 공급 불안정을 해소하고 국내 방산 강소기업 육성에 기여할 것으로 전망됨.