국가과학기술연구회 융합연구단사업으로 설립된 ETRI DMC융합연구단은 24일 ‘특정 주파수 대역에서 활용 가능한 레이더 반도체 송·수신기용 질화갈륨 스위치 집적회로’ 기술을 개발했다고 밝혔다.
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레이더의 송·수신기는 송·수신 스위치, 전력증폭기, 저잡음 증폭기 등 개별 칩을 모아 모듈 형태로 제작된다. 이 중 송·수신 스위치는 안테나에 들어오는 수신 신호와 나가는 송신 신호를 분리하는 장치다.
기존에 이 같은 역할을 하던 서큘레이터는 특성상 송·수신 모듈 수천 개를 사용해 부피가 크고, 레이더를 제작하는데 부담이 발생했다.따라서 서큘레이터 기능을 반도체 칩으로 구현하는 단극쌍투 스위치 집적회로 연구가 이뤄져 왔다.
융합연구단은 C-대역 및 X-대역 레이더 송수신기용 스위치 집적회로를 개발했다. 연구팀은 고출력을 견디는데 유리한 질화갈륨을 활용해 집적회로를 개발하면서 각각 40와트(W)급과 30와트(W)급 출력과 30dB 이상의 격리도 성능을 구현했다. 미국이나 유럽의 상용 제품과 대등한 수준이다.
연구팀은 또 질화갈륨 스위치를 활용해 만든 상용 제품 서큘레이터 크기를 98mm³로 기존보다 부피를 450배 줄였다.
연구팀은 이번 기술이 AESA 레이더 송수신기 모듈 크기 감소에 도움이 될 것으로 기대했다. 군용 고출력 레이더 송·수신기 뿐 아니라 민간 선박, 기상 레이더 송수신기 모듈 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 예상했다.
임종원 DMC 융합연구단장은 “국내 연구기관들의 우수한 설비와 연구역량을 융합해 고출력 스위치 집적회로 기술을 확보했다”며 “이번 기술이 고출력 레이더 반도체 송수신기 국산화와 자주국방 실현에 도움이 되길 바란다”고 했다.