Smart & Green Technology Innovator 경선추 2-18. 밀리미터파백홀용 MMIC 설계기술 본기술은 70/80GHz 주파수대역을활용한 PtP(Point-to-Point) 시스템을구성할때필수적인부품인 E-band 용 LNA, DA, PA, Mixer 등, MMIC 설계기술임. -0-
1 기술개요 2 개발기술의주요내용 3 기술적용분야및기술의시장성 4 기대효과 -1-
1. 기술개요 (1) 고객및시장의니즈 밀리미터파란자유공간에서의주파수대역이 30GHz~300GHz인밀리미터파장을갖는전자기파로써마이크로파에비해서이용가능한넓은주파수대역을가지므로대용량데이터의전송에유용함 광통신등기존의초고속유선망과연계하여어디서나자유로운고품질의통신이가능한환경을구현하기위해서밀리미터파를이용하는기술은매우중요함 밀리미터파대역중에서 70/80GHz 대역은전세계적으로점대점고정통신용주파수대역으로할당하고있고우리나라에서도지난 2009년에고정점대점통신용무선기기대역으로분배됨 본기술은이러한 70/80GHz 주파수대역을활용한 PtP(Point-to-Point) 시스템을구성할때필수적인부품인E-band용 LNA, DA, PA, Mixer등의 MMIC의설계기술에관한것임 -2-
1. 기술개요 (2) 기술개념 밀리미터파란자유공간에서의주파수대역이 30GHz~300GHz인밀리미터파장을갖는전자기파로써마이크로파에비해서이용가능한넓은주파수대역을가지므로대용량데이터의전송에유용함 광통신등기존의초고속유선망과연계하여어디서나자유로운고품질의통신이가능한환경을구현하기위해서밀리미터파를이용하는기술은매우중요함 밀리미터파대역중에서 70/80GHz 대역은전세계적으로점대점고정통신용주파수대역으로할당하고있고우리나라에서도지난 2009년에고정점대점통신용무선기기대역으로분배됨 본기술은이러한 70/80GHz 주파수대역을활용한 PtP(Point-to-Point) 시스템을구성할때필수적인부품인E-band용 LNA, DA, PA, Mixer등의 MMIC의설계기술에관한것임 기술구성도 (1) LNA( 저잡음증폭기 ) 설계기술 (2) DA( 구동증폭기 ) 설계기술 (3) PA( 전력증폭기 ) 설계기술 (4) Mixer( 혼합기 ) 설계기술 (5) Up-converter 단일칩설계기술 (6) Down-converter 단일칩설계기술 -3-
2. 개발기술의주요내용 (1) 고객 / 시장의니즈를충족시키는독특한점 밀리미터파대역의부품들은제조국들이수출제한품목으로수출을엄격히관리하고있어상 업용이외의군수용으로는사용이불가능하다는제한조건이있으며, 기존상용 MMIC 칩은제 품가격이상대적으로고가임 현재기존상용칩에서는 Sub/4th Harmonic Pumping 형태의 Mixer 는판매되는제품이없으나, 본기술에서는다양한형태의 Mixer 를제공하고있어다양한송수신기구조가가능함 기술의상세사양 Parameter Min. Typ. Max. Units RF Frequency 71 90 GHz IF Frequency DC 12 GHz LO Frequency 15 22 GHz Gain 6 7 8 db Noise Figure 5 5.5 6 db Input P1dB -21 dbm LO Input Power +15 +17 dbm Power consumption 40 ma Parameter Min. Typ. Max. Units Frequency 71 83 GHz Gain 17 20 21 db Input Return Loss(S11) -6-10 db Output Return Loss(S22) -8-10 db Output P1dB +15 dbm Power consumption 55 ma -4-
2. 개발기술의주요내용 (2) 경쟁기술 / 대체기술현황 BridgeWave, Endwave, Terabeam, Rayawave, E-band Com사등의기업체중심으로 E-band 대역의 1.25Gbps급고정점대점통신을위한통신시스템을개발하여상용품을생산중임 Hittite, Gotmic 등의단일 MMIC 부품업체에서는 70/80GHz 고정점대점통신시스템을위한상용칩을생산중임 경쟁기술 / 대체기술대비우수성 경쟁기술 Hittite/Velocium MMIC 본기술의우수성 밀리미터파대역의부품들은제조국들이수출제한품목으로수출을엄격히관리하고있어상업용이외의군수용으로는사용이불가한제한조건이있으며, 기존상용 MMIC 칩은제품가격이상대적으로고가임 Hittite/Velocium MMIC 본기술에서는다양한형태의 Mixer(Single Balanced, Sub-harmonic, 4th harmonic 등 ) 를제공하고있어다양한송수신기구조가가능함 -5-
2. 개발기술의주요내용 (3) 기술개발완료시기 : 2012 년 2 월 기술개발진행정도 : 90% 이전가능 ( 예상 ) 시기 : 2012 년 3 월 기술이전범위 (1) LNA( 저잡음증폭기 ) 설계기술 (2) DA( 구동증폭기 ) 설계기술 (3) PA( 전력증폭기 ) 설계기술 (4) Mixer( 혼합기 ) 설계기술 (5) Up-converter 단일칩설계기술 (6) Down-converter 단일칩설계기술 -6-
2. 개발기술의주요내용 (4) 관련기술의표준화동향 해당사항없음 보유특허 해당사항없음 -7-
3. 기술적용분야및기술의시장성 (1) 기술이적용되는제품 / 서비스 밀리미터파고정통신서비스 무선백홀용통신시스템제조업 밀리미터파각종레이더시스템 국내제조업체는기술력및개발인력부족으로본기술확보를하지못하고있기때문에본기술제공으로국내업체의기술력향상이가능하며, 수출경쟁력을확보할수있음 -8-
3. 기술적용분야및기술의시장성 (2) 해당제품 / 서비스시장규모 E-band POINT-to-POINT 시장이 2010년도에 3,174대 ($M 63) 에서 2014년 67,428대 ($M 1,349) 수준으로성장할것으로예상 ( 출처 : Visant Strategies사의 PTP Microwave(2008)) 70/80GHz의시스템시장규모만을보면 Infonitics Research사에서는 2010년도에 0.73억 $ 에서 2014년 4.58억 $ 수준으로성장할것으로예상 R e v e n u e ( U S $ M illio n s ) $500 $400 $300 $200 $100 ( 출처 : Infonetics Research 사의 Millimeter-wave Equipment(2009)) $0 CY09 CY10 CY11 CY12 CY13 CY14 E Band (75-90 GHz) 해당제품 / 서비스시장국내외동향 BridgeWave는 Service Provider, 정부, 국방, 정부등을위한 Gigabit RF 통신솔루션을보유하고있으며, 이를통해기존통신망의확장이가능 Endwave는고주파 RF 모듈공급업체이며, Proxim은옥외용 Fast Ethernet (125Mbps급) 및 Gigabit Ethernet(1.25Gbps급 ) 을개발 Hittite는 70/80GHz에서동작하는단일칩을판매중이며, Gotmic은다양한제품군 (LNA, PA, Mixer등 ) 을개발하여출시함 -9-
4. 기대효과 고객이본기술을통해얻을수있는경제적효과 기술적기대효과 국내의낙후된기술수준을한단계도약시킬수있음 향후미리미터파 MMIC 설계기술개발로세계기술수준선도 기술이전을통한기대효과 밀리미터파점대점무선통신시스템및레이더에적용되어국내및외국시장개척가능함 밀리미터파송수신기제작에적용되어국내통신시스템제조업체의기술력향상과관련산업을보호하고선진외국기업의기술독점으로인한국내시장잠식을방지할수있음 -10-