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2011. 9. 23. 05:30 대덕밸리과학소식/ETRI

기존 고출력 증폭기 MMIC는 고전압 환경에서 전력 전달 효율이 낮아 에너지 낭비가 크다는 단점이 있습니다.

이에 전력 전달 효율성이 높은 질화갈륨 등 신소자를 이용한 연구가 주목을 받고 있습니다.

질화갈륨 전력증폭기 기술은 무선통신, 위성통신 및 첨단 레이더 등에 활용되는 차세대  핵심부품 기술로 기존 진행파관(Traveling Wave Tube) 방식의 전력증폭기 기술 대비 저비용, 고신뢰성, 긴 수명, 소형, 경량화의 장점을 가지고 있습니다.
 
특히 갈륨비소(GaAs) 기반 전력증폭기에 비해 높은 전력효율을 가지고 있는 혁신 기술로써 현재 전 세계적으로 극소수의 업체만이 개발에 성공한 첨단 기술입니다.

기존 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs) 계열의 반도체는 고출력을 위하여 하이브리드(Hybrid) 형태로 여러 개를 묶어 고출력을 얻었습니다.

그러나 질화물(GaN) 전력증폭기 기술은 하나의 칩으로 고출력을 얻을 수 있어 저가격, 소형화가 가능하고, 실리콘 및 갈륨비소 대비 효율이 10%이상 높일수 있습니다.

K대역 GaN 고출력 MMIC칩(2mm×2mm)

X대역 GaN 고출력 MMIC칩(2mm×2mm)


무선통신기기나 레이더의 핵심부품인 전력증폭기를 설계하는 ETRI의 기술이 관련 세계 최고 기업인 영국 ACEAXIS사로부터 러브콜을 받았습니다.

ACEAXIS사는 이동통신용 원격무선장비인 RRH(Remote Radio Head)를 개발한 것을 비롯해 최근에는 세계적 통신장비 회사인 Notel의 무선통신 기술연구소와 합병하고 4세대 이동통신 시장을 겨냥한 해외 글로벌 메이져 통신업체 노키아지멘스, 에릭슨 등에 제품을 공급하고 있습니다.
 
이번에 ETRI가 수주받은 과제는 'S대역(2~4GHz) 50W GaN 위상배열 안테나 시스템용 전력증폭기 설계'기술 입니다.

이는 이동통신기기나  레이더 시스템의 출력을 담당하는 반도체 칩을 질화물(GaN) 웨이퍼 위에 설계하는 것이 핵심입니다.

이 기술은 고도의 기술력을 필요로 하기 때문에 소수의 선진국에서만 보유하고 있습니다.

ETRI는 이미 우수한 성능을 가진 X대역(8~12GHz) 및 K대역(18~26GHz) 질화물(GaN) 전력증폭기를 순수 국내 기술로 개발한 바가 있습니다. 

posted by 글쓴이 과학이야기

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