Implementation of Down Converter for Ku-Band Application

Ku 대역용 주파수변환기의 구현

This paper discusses the design of self-oscillating mixer type low noise down converter using the microwave field effect transistor. The mixer is consists of local oscillator in which high stability dielectric resonator and band pass filter to get rid of spurious oscillation at intermediate frequency stage. The microstrip antenna was integrated in the same substrate which generate 12.3GHz and low noise amplifier was also added after antenna using 3 stage of high electron mobility transistors. The output frequency from the local oscillator was chosen as 11.3GHz for the Ku-band application. The measured phase noise was -804dBc/Hz at 100kHz offset frequency, and the gain was 7～12dB in frequency range from 12.0GHz to 12.7GHz. The noise figure at intermediate frequency stage was 64H. The designed model shows less conversion loss than previous diode type mixer. The proposed mixer can be used in digital satellite broadcasting and communication system and expected to use in next generation low noise block design.

본 논문에서는 마이크로파용의 전계효과 트랜지스터를 사용한 저잡음 주파수 변환기의 설계에 대하여 논의한다. 높은 안정도의 유전체공진기를 사용하였고 중간주파수단에서 불필요한 발진을 막기위해 대역통과 여파기를 사용하였다. 공진 주파수가 12.3GHz인 마이크로스트립 안테나를 믹서와 함께 동일한 기판 위에 집적시켰으며 고전자 이동 트랜지스터 3개를 사용한 저잡음 증폭기를 안테나 뒤에 부가하였다. 국부발진기의 출력주파수는 Ku 대역용으로서 11.3GHz로 하였다. 측정결과 12.0GHz에서 12.7GHz에 걸쳐 약 7～12dB의 이득을 보였으며, 중간주파수단에서의 잡음지수는 6dB이었다. 설계된 모델은 다이오드형 믹서에 비해 변환손실이 적었으며, 디지털 방송 및 통신시스템에 적용될 수 있을 것이다.