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JKIEES, vol. 30, no. 4, pp.307-313, January, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.4.307

Design and Fabrication of a High-Power Pulsed TWTA for Millimeter-Wave(Ka-Band) Multi-Mode Seeker 밀리미터파(Ka 밴드) 복합모드 탐색기용 고출력 펄스형 진행파관 증폭기(TWTA) 설계 및 제작

송성찬․김선기*․이성욱*․민성기* Sung-Chan Song․Sun-Ki Kim*․Sung-Wook Lee*․Seong-Ki Min*
한화시스템(Hanwha Systems) *(주)빅텍(Victek)

The traveling wave tube amplifier (TWTA), which can be applied to the Ka-band millimeter-wave multi-mode seeker, consists of an high voltage power supply(HVPS), a grid modulator, a command and control, and an RF assembly. We designed a power supply that generates a ?17.9 kV high voltage by synchronizing the pulse repetition frequency(PRF) and power supply switching frequency(i.e. synchronization frequency), and a high-speed grid-switching modulator for RF pulse modulation. The TWTA, which is fabricated through miniaturization with a volume of 3.18 L, has high pulse switching characteristics of up to 18.5 ns. The maximum rise/fall time of the grid on/bias signal and peak power is more than 564.9 W. Moreover, an excellent spurious performance of ?68.4 dBc or less was confirmed within the range of PRF and PRF/2.

Ka-대역 밀리미터파 복합모드 탐색기에 적용할 수 있는 진행파관 증폭기(traveling wave tube amplifier: TWTA)는 고전압생성부(high voltage power supply: HVPS), 변조부(grid modulator), 제어부(command & control), 고조파부(RF assembly)로구성되는 고출력 펄스형 송신기이다. 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency: PRF)와 전원공급기 스위칭 주파수가동기/가변되어 -17.9 kV 고전압을 생성하는 고전압 전원 공급기와 RF 펄스 변조를 위한 고속 그리드 스위칭 변조기를설계하였다. 체적이 3.18 L로 소형화로 제작된 TWTA는 그리드 on/off 신호의 상승/하강시간이 최대 18.5 ns 이하 고속펄스 스위칭 특성을 가지고, 첨두전력은 564.9 W 이상으로 고출력 성능을 보였다. 또한 PRF와 PRF/2 범위 내에서 ?68.4 dBc 이하의 우수한 불요파 성능을 확인하였다.

Keyword : Ka-Band, Millimeter-Wave, Seeker, TWT, TWTA, HVPS

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