๋น„์ •์ง€๊ถค๋„ ์œ„์„ฑ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์„ ์œ„ํ•œ ์ตœ์ ์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ํ”„๋ŸฐํŠธ ์—”๋“œ ๋ถ€ํ’ˆ ์„ ํƒ ๋ฐฉ๋ฒ•

๊ธ€: ์ง ๋ผ์ด์–ธ(Jim Ryan) ์ œํ’ˆ ๋งˆ์ผ€ํŒ… ๋งค๋‹ˆ์ € / ์•„๋‚˜๋กœ๊ทธ๋””๋ฐ”์ด์Šค(Analog Devices, Inc.)


๊ฐœ์š”

์œ„์„ฑ ํ†ต์‹ (satcom)์— ๋Šฅ๋™ ์ „์ž์ฃผ์‚ฌ์‹ ์•ˆํ…Œ๋‚˜(active electronically scanned antenna, AESA)๊ฐ€ ๋„์ž…๋˜๋ฉด์„œ ํ†ต์‹ ์‚ฌ์—…์ž์™€ ์ด์šฉ์ž๋“ค์—๊ฒŒ ๋›ฐ์–ด๋‚œ ์œ ์—ฐ์„ฑ์„ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ๋˜์—ˆ๋‹ค. ์ด ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋น” ํฌ๋ฐ ์–ด๋ ˆ์ด์— ์‚ฌ์šฉํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ํ”„๋ŸฐํŠธ ์—”๋“œ(FE) ๋ถ€ํ’ˆ(์ €์žก์Œ ์ฆํญ๊ธฐ(LNA)์™€ ์ „๋ ฅ ์ฆํญ๊ธฐ(PA)) ์„ ํƒ ๋ฐฉ๋ฒ•์— ๋Œ€ํ•ด ์•Œ์•„๋ณธ๋‹ค.

๋จธ๋ฆฌ๋ง

์œ„์„ฑ ๊ธฐ์ˆ ์˜ ์—ญ์‚ฌ๋Š” ์–ด๋А๋ง 60๋…„์ด ๋„˜์—ˆ๋‹ค. ์ดˆ๊ธฐ์˜ ์œ„์„ฑ์€ ๋ฐœ์‚ฌ์™€ ํฌ๊ธฐ ์ œ์•ฝ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ง€๊ตฌ ์ €๊ถค๋„(low Earth orbit, LEO) i๋กœ ๋ฐœ์‚ฌํ–ˆ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์—๊ฒŒ ๊ฐ€์žฅ ์นœ์ˆ™ํ•œ ๊ฒƒ์€ ์ง€๊ตฌ ์ •์ง€ ๊ถค๋„(geosynchronous Earth orbit, GEO)ii ์œ„์„ฑ์ผ ๊ฒƒ์ด๋‹ค. GEO ์œ„์„ฑ์€ ํ…”๋ ˆ์ฝค, ์œ„์„ฑ TV, ์ง€๊ตฌ ๊ด€์ธก ๊ฐ™์€ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์ฃผ์š” ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•ด ์™”์œผ๋ฉฐ, ์ •๋ถ€ ๊ธฐ๊ด€๊ณผ ๊ตฐ์‚ฌ์šฉ์œผ๋กœ๋„ ๋‹ค์–‘ํ•œ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•ด ์™”๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฐ๋ฐ ์ด์ œ LEO์™€ ์ง€๊ตฌ ์ค‘๊ถค๋„(medium Earth orbit, MEO)iii๊ฐ€ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์— ์ผ๋ จ์˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์„œ๋น„์Šค(์œ„์„ฑ ํ†ต์‹ , ์ง€๊ตฌ ๊ด€์ธก ๋ฐ ์ง€๋„์ž‘์„ฑ, ๋‚ด๋น„๊ฒŒ์ด์…˜, ์œ„์น˜์ถ”์  ๋“ฑ)๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๊ฐ€์žฅ ๋งค๋ ฅ์ ์ธ ๊ถค๋„๋กœ ๋– ์˜ค๋ฅด๋Š” ๋ณ€ํ™”๊ฐ€ ์ผ์–ด๋‚˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ 1์€ LEO, MEO, GEO ๊ถค๋„๋ฅผ ๋น„๊ตํ•ด์„œ ๋‚˜ํƒ€๋‚ธ ๊ฒƒ์ด๋‹ค.

์ด ๊ฐ™์€ ๋น„์ •์ง€๊ถค๋„(non-GEO)๋กœ์˜ ์ „ํ™˜์€ ๋ฐœ์‚ฌ ๋น„์šฉ ์ €ํ•˜, ์œ„์„ฑ์„ ์œ„ํ•œ ๋Œ€๋Ÿ‰ ์ œ์กฐ ๊ธฐ๋ฒ•์˜ ์ฑ„ํƒ, ํ†ต์‹  ๋ฐ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ๊ธฐ์ˆ ๊ณผ ์„ผ์„œ์˜ ๊ธฐ์ˆ ์  ์ง„ํ™”, ์œ„์„ฑ๊ฐ„ ์—ฐ๊ฒฐ์„ ์œ„ํ•œ ๊ด‘ํ•™ ๊ธฐ์ˆ , ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ ์ง€์›์— ๋Œ€๋Œ€์ ์ธ ๋ฏผ๊ฐ„ ์ž๊ธˆ์„ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ๋œ ๊ฒƒ ๋“ฑ์ด ๋ณตํ•ฉ์ ์œผ๋กœ ๋งž๋ฌผ๋ฆฌ๋ฉด์„œ ๊ฐ€๋Šฅํ•ด์กŒ๋‹ค.

LEO์—์„œ ์šฐ์ฃผ ๋น„ํ–‰์ฒด ์ˆ˜๊ฐ€ ๋Š˜์–ด๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ๊ถค๋„์ƒ(on-orbit) ์œ„์„ฑ ํ†ต์‹  ๋งํฌ ์„ค๊ณ„ ์—”์ง€๋‹ˆ์–ด์—๊ฒŒ ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ณผ์ œ๋“ค์„ ์•ˆ๊ฒจ์ค€๋‹ค. GEO์˜ ๊ณ ์ •ํ˜• ํ†ต์‹  ๋งํฌ์™€ ๋‹ฌ๋ฆฌ, ์ดˆ๋‹น 7.5ํ‚ฌ๋กœ๋ฏธํ„ฐ ๋Œ€์˜ ์†๋„๋กœ ์ง€๊ตฌ ๊ถค๋„๋ฅผ ๋Œ๋ฉด์„œ ์ง€์ƒ๊ตญ๋“ค๊ณผ ํ†ต์‹ ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ๋งํฌ๋ฅผ ์ ์‘ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๊ฒŒ ๋งŒ๋“ค์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ์ฒจ๋‹จ ์œ„์„ฑ ํ†ต์‹  ์‹œ์Šคํ…œ์— AESA๋ฅผ ๋„์ž…ํ•˜๋ฉด, ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ์˜๋„ํ•˜๋Š” ํ‘œ์  ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์ ์‘์‹์œผ๋กœ ์กฐ์ข…ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๋ฟ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ๋‹ค์ค‘ ๋น”์„ ์ง€์›ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ ๋™์‹œ์— ์—ฌ๋Ÿฌ ์‚ฌ์šฉ์ž๋ฅผ ์ง€์›ํ•  ์ˆ˜๋„ ์žˆ๋‹ค. ๊ถค๋„์ƒ ์œ„์„ฑ์€ ๋ถ€ํ’ˆ ์„ ํƒ์— ์žˆ์–ด์„œ ํŠน์ • ์š”๊ตฌ ์‚ฌํ•ญ๋“ค์„ ์ถฉ์กฑํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š”๋ฐ, ํŠนํžˆ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž๋“ค์„ ์†ก์‹  ๋ฐ ์ˆ˜์‹  ์‹ ํ˜ธ ์ฒด์ธ์— ์—ฐ๊ฒฐํ•˜๋Š” FE ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์„ ํƒํ•  ๋•Œ ๋”์šฑ ๊ทธ๋ ‡๋‹ค. ์ด ๊ธ€์—์„œ๋Š” ์ด๋Ÿฌํ•œ ์‹œ์Šคํ…œ์—์„œ FE(์ฆํญ๊ธฐ) ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์„ ํƒํ•  ๋•Œ ์–ด๋–ค ์ ๋“ค์„ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ• ์ง€ ์•Œ์•„๋ณธ๋‹ค.

GEO์—์„œ LEO๋กœ ์ „ํ™˜

GEO ์œ„์„ฑ์ด ์ž˜ ํ•ด ์™”๋Š”๋ฐ ์™œ ๋ฐ”๋€Œ๊ณ  ์žˆ์„๊นŒ?

GEO ์œ„์„ฑ์€ ๋ฐœ์‚ฌ ๋น„์šฉ์ด ๋งŽ์ด ๋“ ๋‹ค๋Š” ๋‹จ์ ์ด ์žˆ๊ธด ํ•˜์ง€๋งŒ, ๊ทธ ๋Œ€์‹  ๋‹ค๋ฅธ ์ค‘์š”ํ•œ ์žฅ์ ์„ ๊ฐ–๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๊ถค๋„๊ฐ€ ์ง€๊ตฌ ์ž์ „๊ณผ ์ผ์น˜ํ•˜๋ฏ€๋กœ ํ•˜๋Š˜์—์„œ ๊ณ ์ •๋œ ์œ„์น˜์— ๋–  ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฏ€๋กœ ๊ณ ์ •๋œ ์œ„์น˜์˜ ์œ„์„ฑ ์•ˆํ…Œ๋‚˜์™€ ๋น„๊ต์  ๋‚ฎ์€ ๋น„์šฉ์˜ VSAT(very small aperture terminal) ๋‹จ๋ง๊ธฐ ๋ฐ ํŒŒ๋ผ๋ณผ๋ฆญ ์ ‘์‹œํ˜• ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์—ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ์žฅ๋น„๋“ค์„ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์„œ๋น„์Šค์™€ ์šฐ๋ฆฌ๊ฐ€ ์ตํžˆ ์•„๋Š” DTH(direct-to-home) ์œ„์„ฑ TV ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•œ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ 2์—์„œ ๋ณด๋“ฏ์ด, GEO ์œ„์„ฑ์€ ์ง€๊ตฌ ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€๊ฐ€ ๋งค์šฐ ๋„“๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— 3๊ฐœ์˜ GEO ์œ„์„ฑ๋งŒ์œผ๋กœ ์ง€๊ตฌ ์ „์ฒด๋ฅผ ์ปค๋ฒ„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.iv

์ด ๊ฐ™์€ GEO์˜ ์žฅ์ ์—๋„ ๋ถˆ๊ตฌํ•˜๊ณ  LEO ์œ„์„ฑ์œผ๋กœ ์ „ํ™˜ํ•˜๊ฒŒ ๋œ ๋ฐ์—๋Š” ๋ช‡ ๊ฐ€์ง€ ์ด์œ ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. ์ฃผ๋กœ ํ†ต์‹  ๋„คํŠธ์›Œํฌ์˜ ์ง„ํ™”์™€ ๊ด€๋ จ์ด ์žˆ๋‹ค. ์šฐ๋ฆฌ๋Š” ๊ณ ๋„๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ๋œ ์„ธ์ƒ์—์„œ ์‚ด๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ํ˜„์‹ค์ ์œผ๋กœ ์„ธ๊ณ„์˜ ๋งŽ์€ ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์€ ์—ฌ์ „ํžˆ ์ธํ„ฐ๋„ท ์—ฐ๊ฒฐ์ด ์ œ๊ณต๋˜์ง€ ์•Š๊ฑฐ๋‚˜ ์—ด์•…ํ•œ ์ง€์—ญ์—์„œ ์‚ด๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด ์ ๋„๋ฉด์— ์œ„์น˜ํ•œ GEO๋Š” ๊ทน์ง€์—ญ์—์„œ ์„œ๋น„์Šค ์ œ๊ณต์ด ๋‚˜๋น ์ง€๋Š”๋ฐ, LEO์— ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์„ ์‚ฌ์šฉํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ด๋“ค ์ง€์—ญ์— ๋น„๊ต์  ๋†’์€ ์†๋„์˜ ์—ฐ๊ฒฐ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํ˜„์žฌ ์ธํ„ฐ๋„ท ์—ฐ๊ฒฐ์ด ์ž˜ ์ด๋ค„์ง€๊ณ  ์žˆ๋Š” ์ง€์—ญ์—์„œ๋Š” LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ์„ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ ์ปจ์Šˆ๋จธ์™€ B2B ๋ชจ๋‘์— ๋ฐ์ดํ„ฐ ์†๋„๋ฅผ ๋”์šฑ ๋†’์ž„์œผ๋กœ์จ ๊ด‘ํ†ต์‹ ์— ๋ฒ„๊ธˆ๊ฐ€๋Š” ์†๋„๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ์€ ๊ทœ๋ชจ์— ์žˆ์–ด์„œ ๋” ๋งŽ์€ ์ˆ˜์˜ ์œ„์„ฑ์„ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ ์ด์ค‘ํ™”๋ฅผ ํ†ตํ•ด์„œ ๋„คํŠธ์›Œํฌ ๋ ˆ์งˆ๋Ÿฐ์‹œ๋ฅผ ๋†’์ผ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ์ ์—์„œ ์œ ๋ฆฌํ•˜๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ํƒ„๋ ฅ์„ฑ์€ ์ƒ์—…์šฉ ์šฉ๋„๋ฟ ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ •๋ถ€ ๊ธฐ๊ด€ ๋ฐ ๊ตฐ์‚ฌ์šฉ์—์„œ ํŠนํžˆ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ๋˜ํ•œ ์ƒ๋Œ€์ ์œผ๋กœ ๋‚ฎ์€ ์ œ์กฐ ๋ฐ ๋ฐœ์‚ฌ ๋น„์šฉ์€ ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ธฐ์ˆ ์ด ๋“ฑ์žฅํ–ˆ์„ ๋•Œ ์œ„์„ฑ ๋„คํŠธ์›Œํฌ๋ฅผ ์†์‰ฝ๊ฒŒ ์—…๊ทธ๋ ˆ์ด๋“œํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด์ค€๋‹ค.

Figure 1. Comparison of LEO, MEO, and GEO orbits.
๊ทธ๋ฆผ 1: LEO, MEO, GEO ๊ถค๋„ ๋น„๊ต
Figure 2. Earth coverage from GEO, MEO, and LEO.
๊ทธ๋ฆผ 2: GEO, MEO, LEO๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ง€๊ตฌ ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€

์œ„์„ฑ ๊ถค๋„

๋น„์ •์ง€๊ถค๋„ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์€ ํŠน์ • ๊ถค๋„ ๋˜๋Š” ๊ถค๋„ ์กฐํ•ฉ์—์„œ ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ์œ„์„ฑ๋“ค๋กœ ์ด๋ฃจ์–ด์ง„๋‹ค. ์ธ๊ธฐ ์žˆ๋Š” ๊ถค๋„๋“ค๋กœ๋Š” ์œ„์„ฑ์ด ์ ๋„๋ฅผ ๋”ฐ๋ผ ๋„๋Š” ์ ๋„ ๊ถค๋„(MEO ์ƒ์˜ SES O3b mPOWER ์œ„์„ฑ๊ตฐ), ์ ๋„ ๊ถค๋„๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ๋ช‡ ๋„ ๊ธฐ์šธ์–ด์ ธ์„œ ์ง€๊ตฌ ์ž์ „๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์„œ์ชฝ์—์„œ ๋™์ชฝ์œผ๋กœ ๋„๋Š” ๊ฒฝ์‚ฌ ๊ถค๋„, ๊ฐ๊ฐ์˜ ์œ„์„ฑ์ด ๊ทน์  ์œ„๋กœ ์ง€๋‚˜๊ฐ€๋ฉด์„œ ํŠน์ •ํ•œ ๊ฒฝ๋กœ๋ฅผ ๋”ฐ๋ฅด๋Š” ๊ทน ๊ถค๋„(OneWeb ๋“ฑ)๋ฅผ ๋“ค ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํ…”๋ ˆ์ƒ›(Telesat)์˜ ๋ผ์ดํŠธ์Šคํ”ผ๋“œ(Lightspeed)์™€ ์ŠคํŽ˜์ด์ŠคX(SpaceX)์˜ ์Šคํƒ€๋งํฌ(Starlink) ๊ฐ™์€ ๋งŽ์€ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ์€ ๋ถ๋ฐ˜๊ตฌ์—์„œ ์ตœ๋Œ€์˜ ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ฒฝ์‚ฌ ๊ถค๋„์™€ ๊ทน ๊ถค๋„๋ฅผ ์กฐํ•ฉํ•ด์„œ ์‚ฌ์šฉํ•  ๊ณ„ํš์ด๋‹ค. ๊ฒฝ์‚ฌ ๊ถค๋„๋Š” ํŠน์ • ์œ„๋„๊นŒ์ง€๋งŒ ๋™์ž‘ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ์ด ์„ธ ๊ฐ€์ง€ ๊ถค๋„ ๋ฒ”์ฃผ ์ค‘์—์„œ ๊ทน ๊ถค๋„๊ฐ€ ์ง€๊ตฌ ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€๊ฐ€ ๊ฐ€์žฅ ์šฐ์ˆ˜ํ•˜์ง€๋งŒ, ๊ทน ๊ถค๋„๋Š” ์œ„์น˜์ถ”์ ์„ ์œ„ํ•ด ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์—ฐ๋ฃŒ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฏ€๋กœ, ๊ฒฝ์‚ฌ ๊ถค๋„์—์„œ ์šด์šฉ๋˜๋Š” ์œ„์„ฑ ์‰˜(shell)๋“ค๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ๋ถ์œ„ ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ์šฉ๋„๋กœ ์ฃผ๋กœ ์‚ฌ์šฉ๋œ๋‹ค. ๋˜ํ•œ ๊ทน ๊ถค๋„๋Š” ๋ฐฉ์‚ฌ์„ ์— ๋” ๋งŽ์ด ๋…ธ์ถœ๋œ๋‹ค. ์œ„์„ฑ๋“ค์€ ํ™˜์ƒ ๋ฉด์— ๋ฐฐ์—ด๋˜๋ฉฐ, ๊ฐ ์œ„์„ฑ๋“ค์€ ์ง€์ƒ์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ผ์ •ํ•œ ๋†’์ด๋ฅผ ๊ฐ–๋Š”๋‹ค. ์œ„์„ฑ๊ตฐ์˜ ํฌ๊ธฐ๋Š” ์ด ๋ฉด์˜ ์ˆ˜๋ฅผ ๋ฉด๋‹น ์œ„์„ฑ ์ˆ˜๋กœ ๊ณฑํ•œ ๊ฒƒ์ด๋‹ค(๊ทธ๋ฆผ 3). v

LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ

๋ช‡๋ช‡ ์œ„์„ฑ๊ตฐ๋“ค์ด LEO์— ์ˆ˜๋ฐฑ ํ˜น์€ ์ˆ˜์ฒœ ๊ฐœ์˜ ์†Œํ˜• ์œ„์„ฑ์„ ์˜์•„์˜ฌ๋ ธ๊ฑฐ๋‚˜ ์˜์•„์˜ฌ๋ฆด ๊ณ„ํš์ด๋‹ค. LEO ์œ„์„ฑ์€ ์œ„์„ฑํ†ต์‹ ์„ ์œ„ํ•ด GEO ๋งํฌ์— ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ํ™•์‹คํ•œ ์ด์ ์„ ์ œ๊ณตํ•œ๋‹ค. ์ฒซ์งธ, ๊ถค๋„์˜ ๋†’์ด ๋•Œ๋ฌธ์— ์‹ ํ˜ธ์˜ ์ง€์—ฐ์‹œ๊ฐ„์„ ์ค„์ธ๋‹ค. ์ง€์ƒ์—์„œ LEO ์œ„์„ฑ๊นŒ์ง€ ์‹ ํ˜ธ ๊ฒฝ๋กœ๊ฐ€ ํ›จ์”ฌ ์งง์œผ๋ฏ€๋กœ(GEO ์œ„์„ฑ์˜ 1/35 ์ด๋‚ด), ์‹ ํ˜ธ ์ง€์—ฐ์‹œ๊ฐ„์„ 25ms ๋‚ด์™ธ๋กœ ์—ด ๋ฐฐ ์ •๋„ ๋‚ฎ์ถฐ์ค€๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ LEO ์œ„์„ฑ ํ†ต์‹ ์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ง‘์•ฝ์  ์‹ค์‹œ๊ฐ„ ์„œ๋น„์Šค์˜ ํ† ๋Œ€๊ฐ€ ๋˜๋Š” 5G ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ํ™•๋Œ€ํ•˜๋Š” ๋ฐ ๊ธฐ์—ฌํ•  ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๊ธฐ๋Œ€๋œ๋‹ค. ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ์ด์ ์€, ๊ฐœ๋ณ„ LEO ์œ„์„ฑ์˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์šฉ๋Ÿ‰์„ ํ›จ์”ฌ ๋” ์ข์€ ์ง€์—ญ์œผ๋กœ ์ง‘์ค‘์‹œํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ ๊ฐœ๋ณ„ ์‚ฌ์šฉ์ž๋“ค์—๊ฒŒ ํ›จ์”ฌ ๋” ๋†’์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋Œ€์—ญํญ์„ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ ์ด๊ฒƒ์€ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์˜ ์ „์ฒด ๋ฐ์ดํ„ฐ ์šฉ๋Ÿ‰์— ๋”ฐ๋ผ ๋‹ฌ๋ผ์งˆ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ปค๋ฒ„๋ฆฌ์ง€ ์˜์—ญ ๋‚ด์—์„œ ์œ„์„ฑ์€ ํ†ต์ƒ์ ์œผ๋กœ ์—ฌ๋Ÿฌ ๋‹ค์šด๋งํฌ ๋น”์„ ์ƒ์„ฑํ•ด์„œ ๋‹ค์ˆ˜์˜ ์‚ฌ์šฉ์ž/ํ—ˆ๋ธŒ๋“ค์„ ์—ฐ๊ฒฐํ•œ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ณต๊ฐ„ ๋ถ„ํ•  ๋น”์€ ํ• ๋‹น๋œ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋ฅผ ์žฌ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•จ์œผ๋กœ์จ, ๋น”๊ฐ„ ๊ฐ„์„ญ์„ ํ”ผํ•˜๊ณ  ๋ฐ์ดํ„ฐ ๊ฐ€์šฉ์„ฑ์„ ์ตœ์ ํ™”ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด์ค€๋‹ค. ๋Œ€์šฉ๋Ÿ‰ ์œ„์„ฑ(High throughput satellite: HTS๋ฐ vHTS) ๋˜ํ•œ ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ง‘์ค‘์„ ์ œ๊ณตํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ GEO ์œ„์„ฑ์˜ ์ „๋ฐ˜์ ์ธ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์šฉ๋Ÿ‰์€ ํ†ต์ƒ์ ์ธ LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ๋ณด๋‹ค ๋‚ฎ๋‹ค.vi๋†’์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์šฉ๋Ÿ‰์„ ๊ฐ€์ง„ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์˜ ํ•œ๊ณ„์ ์€, ํŠน์ • ์‹œ์ ์— ์‚ฌ์šฉ์ž๋“ค์—๊ฒŒ ์ด ์ „์ฒด ๋ฐ์ดํ„ฐ ์šฉ๋Ÿ‰์˜ ์ผ๋ถ€(33 ~ 50%)๋งŒ์„ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ทธ ์ด์œ ๋Š” ์œ„์„ฑ๊ตฐ์˜ ๋งŽ์€ ์œ„์„ฑ์ด ๋ฐ”๋‹ค ์œ„๋‚˜ ์‚ฌ๋žŒ์ด ๊ฑฐ์ฃผํ•˜์ง€ ์•Š๋Š” ์ง€์—ญ ์œ„๋ฅผ ๋น„ํ–‰ํ•˜๊ณ  ์žˆ์„ ๊ฒƒ์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.

์œ„์„ฑ๊ตฐ ๊ทœ๋ชจ๊ฐ€ ๋น„์šฉ๊ณผ ๋ฏธ์…˜ ์ˆ˜๋ช…์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ

๊ตฐ์ง‘ ์œ„์„ฑ์€ ๋Œ€๋Ÿ‰ ์ œ์กฐ ๊ธฐ๋ฒ•์„ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ ์ œ์ž‘ ๋น„์šฉ์„ ๋‚ฎ์ถœ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ฒŒ๋‹ค๊ฐ€ ๋ฏธ์…˜ ์ˆ˜๋ช…์ด ๋” ์งง๊ณ  ๋ฐฉ์‚ฌ์„  ํ™˜๊ฒฝ์— ๋œ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›๊ฒŒ ๋˜๋ฏ€๋กœ ๋” ์ €๋ ดํ•œ ๋ถ€ํ’ˆ์ด๋‚˜ ๋ฐ€ํ๋ฅผ ํ•˜์ง€ ์•Š์€ ๋ถ€ํ’ˆ, ํ˜น์€ ํ”Œ๋ผ์Šคํ‹ฑ ํŒจํ‚ค์ง€ ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. LEO ์œ„์„ฑ์˜ ๋ฏธ์…˜ ์ˆ˜๋ช…์€ ํ†ต์ƒ 5 ~ 7๋…„์ด๋‹ค. ์ด๋Š” LEO์—์„œ๋Š” ๋Œ€๊ธฐ ํ•ญ๋ ฅ(atmospheric drag)์ด ๋†’๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๊ถค๋„๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ๋” ๋งŽ์€ ์—ฐ๋ฃŒ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š”๋ฐ LEO ์œ„์„ฑ์€ ํฌ๊ธฐ๊ฐ€ ์ž‘์•„ ์—ฐ๋ฃŒ ์šฉ๋Ÿ‰์ด ์ œํ•œ์ ์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ํ†ต์ƒ์ ์œผ๋กœ LEO ์œ„์„ฑ์—์„œ๋Š” ๋ฐฉ์‚ฌ์„  ์š”๊ตฌ ์กฐ๊ฑด์ด ๋œ ๊นŒ๋‹ค๋กญ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด LEO ์œ„์„ฑ์— ์‚ฌ์šฉํ•˜๊ณ ์ž ํ•˜๋Š” ๋ถ€ํ’ˆ์˜ ์ด ์ด์˜จํ™” ์„ ๋Ÿ‰(TID)vii ํ—ˆ์šฉ์น˜๋Š” 30krad ๋Œ€์ด๋‹ค. ์ด์— ๋น„ํ•ด GEO ๋ฏธ์…˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ๋Š” ๋” ๊ธด ๋ฏธ์…˜ ์ˆ˜๋ช…๊ณผ ๋” ๋†’์€ ๋ฐฉ์‚ฌ์„  ๋…ธ์ถœ๋กœ ์ธํ•ด ํ†ต์ƒ 100krad๊ฐ€ ์š”๊ตฌ๋œ๋‹ค.

Figure 3. A combination of orbital configurations for LEO constellations.
๊ทธ๋ฆผ 3: LEO ์œ„์„ฑ๊ตฐ์„ ์œ„ํ•œ ๊ถค๋„ ์„ค์ • ์กฐํ•ฉ

LEO์˜ ๊ณผ์ œ์™€ ์ฃผ์š” ๊ธฐ์ˆ 

์œ„์„ฑ๊ตฐ์— ๋Œ€ํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ ํ๋ฆ„์„ ๊ด€๋ฆฌํ•˜๊ธฐ๊ฐ€ ๊ฐˆ์ˆ˜๋ก ๋” ๋ณต์žกํ•ด์ง€๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ๋ฐ์ดํ„ฐ๋Š” ๋ฌด์„  ๋งํฌ๋‚˜ ๊ด‘ ๋งํฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์œ„์„ฑ๊ฐ„ ๋งํฌ(ISL)๋ฅผ ํ†ตํ•ด์„œ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์œผ๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ง€์ƒ๊ตญ(Earth station)์œผ๋กœ ์ „๋‹ฌ๋œ๋‹ค. ์ด๋ ‡๊ฒŒ ํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š” ์ด์œ ๋Š”, LEO ์œ„์„ฑ์ด ํ•ญ์ƒ ์ง€์ƒ๊ตญ์˜ ์‹œ์•ผ์— ๋“ค์–ด์˜ค๋Š” ๊ฒƒ์€ ์•„๋‹ˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.

๋น„์ •์ง€๊ถค๋„ ์œ„์„ฑ์€ ์ง€๊ตฌ์—์„œ ๋ดค์„ ๋•Œ GEO ์œ„์„ฑ์˜ ๊ณ ์ •๋œ ์œ„์น˜์™€๋Š” ๋‹ค๋ฅด๊ฒŒ ์›€์ง์ธ๋‹ค. ์ด๋Š” ๊ถค๋„๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๋Š” ๋ฐ ํ•„์š”ํ•œ ๊ถค๋„ ์†๋„์™€ ๊ด€๋ จ์ด ์žˆ๋‹ค. LEO ์œ„์„ฑ์€ ๋Œ€๊ธฐ ํ•ญ๋ ฅ์ด ๋†’๊ณ  ๊ถค๋„๊ฐ€ ๋‚ฎ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋†’์€ ๊ถค๋„์— ์žˆ๋Š” ์œ„์„ฑ๋ณด๋‹ค ๋” ๋นจ๋ผ์•ผ ํ•œ๋‹ค. ์Šคํƒ€๋งํฌ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์„ ์œ„ํ•ด ์˜ˆ์ •๋˜์–ด ์žˆ๋Š” ์œ„์„ฑ ํ•˜๋‚˜๋Š” ์ง€๊ตฌ ์ƒ๊ณต์˜ 550ํ‚ฌ๋กœ๋ฏธํ„ฐ์— ์œ„์น˜ํ•œ๋‹ค. ์ด ๊ณ ๋„์—์„œ ๋น„ํ–‰ ์†๋„๋Š” ์ดˆ๋‹น 7.5ํ‚ฌ๋กœ๋ฏธํ„ฐ์ธ๋ฐ, ์ด๋Š” ์ด ๊ฐœ๋ณ„ ์œ„์„ฑ์€ 4.1๋ถ„ ๋™์•ˆ๋งŒ ์‚ฌ์šฉ์ž์—๊ฒŒ ๋ณด์ธ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋œปํ•œ๋‹ค. GEO ์œ„์„ฑ์˜ ์‚ฌ์šฉ์ž๋Š” ์œ„์„ฑ์„ ํ–ฅํ•ด ๊ณ ์ •ํ˜• ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋‚˜, LEO ์œ„์„ฑ ์„œ๋น„์Šค ์‚ฌ์šฉ์ž๋Š” LEO ์œ„์„ฑ์ด ์ƒ๊ณต์„ ์ง€๋‚˜๋Š” ๊ถค์ ์„ ์ถ”์ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๋งˆ์ฐฌ๊ฐ€์ง€๋กœ LEO ์œ„์„ฑ์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์—ญ์‹œ ๊ถค๋„๋ฅผ ๋”ฐ๋ผ ์›€์ง์ด๋ฉด์„œ ์ง€์ƒ์— ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๊ณ ์ž ํ•˜๋Š” ์ง€์—ญ์„ ์ถ”์ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. O3b ์œ„์„ฑ๊ตฐ ๊ฐ™์ด MEO์—์„œ ์šด์šฉ๋˜๋Š” ์œ„์„ฑ์€ ๊ธฐ๊ณ„์‹์œผ๋กœ ์กฐ์ข…ํ•˜๋Š” ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค. ์ด๊ฒƒ์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๊ฒƒ์€ ๊ถค๋„ ์†๋„๊ฐ€ ๋‚ฎ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ LEO ์œ„์„ฑ์€ ๊ธฐ๊ณ„์‹ ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง ์‹œ์Šคํ…œ์ด ์ถ”์  ์š”๊ตฌ ์‚ฌํ•ญ์„ ์ถฉ์กฑํ•  ์ˆ˜ ์—†๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ผ์ •ํ•œ ํ˜•ํƒœ์˜ AESA๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. LEO์—์„œ๋Š” ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋น”๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ๋น”์„ ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์ผ๋ฐ˜์ ์ด๋‹ค. ๋‹ค์ค‘ ๋น”์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฉด ์œ„์„ฑ์ด ์—ฌ๋Ÿฌ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๊ฒŒ์ดํŠธ์›จ์ด ๋˜๋Š” ์„œ๋น„์Šค ์ง€์—ญ์— ์„œ๋น„์Šค์™€ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์“ฐ๋ฃจํ’‹์„ ์ตœ์ ํ™”ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฏ€๋กœ LEO ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ๋Š” ๋‹ค์ค‘ ๋น”์˜ ์ „์ž์  ๋น” ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง์„ ๊ฐœ๋ณ„์ ์œผ๋กœ ์ง€์›ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์•ˆํ…Œ๋‚˜๊ฐ€ ํ•„์š”ํ•˜๋‹ค. ์–ด๋–ค ์œ„์„ฑ๊ตฐ์€ ์œ„์„ฑ๋‹น ์ตœ๋Œ€ 16๊ฐœ์˜ ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง ๊ฐ€๋Šฅ ์‚ฌ์šฉ์ž ๋น”์„ ๊ณ„ํšํ•˜๊ธฐ๋„ ํ•œ๋‹ค.

์œ„์„ฑ๊ตฐ์— ์ด๋Ÿฌํ•œ ์œ ์—ฐ์„ฑ์„ ๋‹ฌ์„ฑํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ๋น” ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง์„ ์ง€์›ํ•˜๋ฉด์„œ ํ†ต์‹  ๋งํฌ๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ๋„์ž…ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ํ†ต์‹  ๋งํฌ๋Š” ์ผ์ฐจ์ ์œผ๋กœ ์œ„์„ฑํ†ต์‹ /EO ์—…๋งํฌ/๋‹ค์šด๋งํฌ์™€, ์ด์ฐจ์ ์œผ๋กœ ์ถ”์ , ํ…”๋ ˆ๋ฉ”ํŠธ๋ฆฌ, ์ œ์–ด(TT&C) ๋งํฌ๋“ค์ด๋‹ค.

AESA์™€ ๋น” ํฌ๋ฐ

์ „ํ†ต์ ์ธ ํŒŒ๋ผ๋ณผ๋ฆญ ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋Š” ํ†ต์ƒ์ ์œผ๋กœ ์†ก์‹ ๊ธฐ์™€ ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ์— ๋Œ€ํ•ด ๋‹จ์ผ ํ”ผ๋“œ๋ฅผ ๊ฐ€์ง€๊ณ  ์žˆ์œผ๋ฉฐ, ๊ณ ์ •๋œ ์œ„์น˜๋ฅผ ํ–ฅํ•˜๋„๋ก ํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ๊ธฐ๊ณ„์‹ ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค. ์ „์ž์‹ ๋น” ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง ์–ด๋ ˆ์ด ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋Š” ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž๋“ค๋กœ ๊ตฌ์„ฑ๋˜๋Š”๋ฐ, ๋ฉ”์ธ ๋กœ๋ธŒ(์ฃผ์—ฝ)๋ฅผ ํ˜•์„ฑํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์–ด๋ ˆ์ด ๋‚ด์˜ ์ธ์ ‘ ์†Œ์ž๋“ค์„ ๊ตฌ์กฐ์ ์œผ๋กœ ๊ฒฐํ•ฉํ•ด์„œ ์†Œ์ž๋“ค์˜ ๋ฐฉ์‚ฌ ํŒจํ„ด์„ ์„ค๊ณ„ํ•œ๋‹ค(๊ทธ๋ฆผ 4). ์ด ๋ฉ”์ธ ๋กœ๋ธŒ๊ฐ€ ๋ฐฉ์‚ฌ ์—๋„ˆ์ง€๋ฅผ ์›ํ•˜๋Š” ๋ฐฉํ–ฅ์œผ๋กœ ์ „์†กํ•œ๋‹ค. ์ „์†ก๋˜๋Š” ๋ชจ๋“  ์—๋„ˆ์ง€๋ฅผ ๋ฉ”์ธ ๋กœ๋ธŒ๊ฐ€ ์ „๋‹ฌํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์ด์ƒ์ ์ด๊ฒ ์ง€๋งŒ, ๋น„์ด์ƒ์ ์ธ ํŠน์„ฑ ๋•Œ๋ฌธ์— ์•ฝ๊ฐ„์˜ ์—๋„ˆ์ง€๋Š” ์›์น˜ ์•Š๋Š” ๋ฐฉํ–ฅ์ธ ์‚ฌ์ด๋“œ ๋กœ๋ธŒ(๋ถ€์—ฝ)๋กœ ํ–ฅํ•  ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์„ค๊ณ„๋Š” ๋ฉ”์ธ ๋กœ๋ธŒ์—์„œ ์—๋„ˆ์ง€๋ฅผ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•˜๊ณ  ์‚ฌ์ด๋“œ ๋กœ๋ธŒ์—์„œ ์—๋„ˆ์ง€๋ฅผ ์ตœ์†Œํ™”ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์„ ์ถ”๊ตฌํ•œ๋‹ค. ๋ฉ”์ธ ๋กœ๋ธŒ๋Š” ๊ฐœ๋ณ„ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž๋“ค์˜ ์ง„ํญ๊ณผ ์œ„์ƒ์„ ์กฐ์ ˆํ•˜์—ฌ ํ˜•ํƒœ๋ฅผ ์žก๊ณ  ์Šคํ‹ฐ์–ด๋งํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ตœ์‹  IC ๊ธฐ์ˆ ์€ ์กฐ์ ˆ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์ด๋“ ๋ฐ ์œ„์ƒ์„ ๊ตฌํ˜„ํ•จ์œผ๋กœ์จ ์ˆ˜ ๋งˆ์ดํฌ๋กœ์ดˆ ๋Œ€์— ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์—…๋ฐ์ดํŠธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ, ์œ„์„ฑ ๋ฐ ๊ณต์ค‘ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์–ด๋ ˆ์ด๋กœ ๋น ๋ฅด๊ฒŒ ์Šคํ‹ฐ์–ด๋งํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.viii ์œ„์„ฑ์ด ์ง€๊ตฌ์— ๊ฐ€๊นŒ์›Œ์งˆ ๊ฒฝ์šฐ ์‚ฌ์ด๋“œ ๋กœ๋ธŒ๊ฐ€ ๊ฐ„์„ญ์„ ์ผ์œผํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, LEO ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ๋Š” ์‚ฌ์ด๋“œ ๋กœ๋ธŒ๋ฅผ ์ค„์ด๋Š” ๊ฒƒ์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค.

Figure 4. A concept of beam steering with a one-dimensional array.1
๊ทธ๋ฆผ 4: 1์ฐจ์› ์–ด๋ ˆ์ด๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ๋น” ์Šคํ‹ฐ์–ด๋ง ๊ฐœ๋…๋„1

AESA ์šฉ ํ”„๋ŸฐํŠธ ์—”๋“œ ๋ถ€ํ’ˆ ์„ ํƒ

์œ„์„ฑํ†ต์‹  ์‹œ์Šคํ…œ์€ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ๋ถ„ํ•  ์ด์ค‘ํ™”(FDD) ์‹œ์Šคํ…œ์œผ๋กœ์„œ, ์†ก์‹ ๊ธฐ์™€ ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ๊ฐ€ ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๋กœ ๋™์ž‘ํ•œ๋‹ค. ๋Œ€๊ฐœ ์ด๋“ค ์‹œ์Šคํ…œ์€ ํ• ๋‹น๋œ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ๋Œ€์—ญ์˜ ์—…๋งํฌ์™€ ๋‹ค์šด๋งํฌ์šฉ์œผ๋กœ ๋ณ„๋„์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•œ๋‹ค.

ํ•ญ๊ณต์šฐ์ฃผ ๋ฐ ๋ฐฉ์‚ฐ ๋ถ„์•ผ์˜ ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜๋“ค๊ณผ ๋งˆ์ฐฌ๊ฐ€์ง€๋กœ, ํฌ๊ธฐ, ๋ฌด๊ฒŒ, ์ „๋ ฅ์†Œ๋ชจ, ๋น„์šฉ(SWaP-C)์€ ์‹œ์Šคํ…œ๊ณผ ์„œ๋ธŒ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ๋ถ€ํ’ˆ ์„ ํƒ์„ ์ขŒ์šฐํ•˜๋Š” ์ค‘์š”ํ•œ ์š”์†Œ๋“ค์ด๋‹ค. ๊ถค๋„์ƒ(on-orbit) ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ, ๋ฐœ์‚ฌ์™€ ๊ด€๋ จํ•ด์„œ ํฌ๊ธฐ์™€ ๋ฌด๊ฒŒ์— ์ œ์•ฝ์ด ์žˆ๋‹ค. ์‹œ์Šคํ…œ์ด ํฌ๊ณ  ๋ฌด๊ฑฐ์šธ์ˆ˜๋ก ๋ฐœ์‚ฌํ•˜๋Š” ๋ฐ ํ›จ์”ฌ ๋” ๋งŽ์€ ๋น„์šฉ์ด ๋“ ๋‹ค. ๋Œ€๊ทœ๋ชจ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์˜ ๊ฒฝ์šฐ, ๊ฐ๊ฐ์˜ ์œ„์„ฑ์„ ์‚ฌ์ „ ์ง€์ •๋œ ํผ ํŒฉํ„ฐ ์•ˆ์— ์ง‘์–ด๋„ฃ์–ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ๊ทธ๋ ‡๊ฒŒ ํ•ด์•ผ ๋กœ์ผ“ ๋ฐœ์‚ฌ๋Œ€์—์„œ ๋‹ค์ค‘์˜ ์œ„์„ฑ์„ ๋ฐœ์‚ฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ ๊ถค๋„์ƒ ์‹œ์Šคํ…œ์€ ๊ฑฐ์˜ ์ „์ ์œผ๋กœ ํƒœ์–‘๊ด‘ ์—๋„ˆ์ง€์™€ ๋ฐฐํ„ฐ๋ฆฌ ๋ฐฑ์—… ์‹œ์Šคํ…œ์— ์˜์กดํ•˜๋ฏ€๋กœ ๋ถ€ํ’ˆ์„ ์„ ํƒํ•  ๋•Œ ์ „๋ ฅ ์†Œ๋ชจ๋ฅผ ์ค‘์š”ํ•˜๊ฒŒ ๊ณ ๋ คํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค.

๊ถค๋„์ƒ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์šฉ ์–ด๋ ˆ์ด ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์„ค๊ณ„ ์—”์ง€๋‹ˆ์–ด๋Š” ์–ด๋ ˆ์ด ํฌ๊ธฐ์™€ ์†Œ์ž ๊ฐ„๊ฒฉ์— ์žˆ์–ด์„œ ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค(์ˆ˜์‹  ์•ˆํ…Œ๋‚˜์šฉ LNA, ์†ก์‹  ์•ˆํ…Œ๋‚˜์šฉ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„/PA)์„ ๋˜๋„๋ก ์ž‘๊ฒŒ ํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. ์ด์œ ๋Š” ์–ด๋ ˆ์ด์˜ ๊ฐ ์†Œ์ž๋“ค์ด ์ €๋งˆ๋‹ค์˜ ํ”„๋ŸฐํŠธ ์—”๋“œ์— ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์„ ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๋Š” ๋ฐ๋‹ค, ์ถ”์  ์†์‹ค์„ ๋‚ฎ์ถ”๋ ค๋ฉด ์ด๋“ค ๋ถ€ํ’ˆ์„ ๋˜๋„๋ก ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž ๊ฐ€๊นŒ์ด์— ๋ฐฐ์น˜ํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š”๋ฐ ๊ทธ๋Ÿฌ๋ฉด ์ง์ ‘์ ์œผ๋กœ ์žก์Œ ์ˆ˜์น˜๋ฅผ ๋Š˜๋ฆด ๊ฒƒ์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ํ†ต์ƒ์ ์ธ ๊ตฌํ˜„์€ ๊ฐ๊ฐ์˜ ์†Œ์ž๋“ค์ด ์ €๋งˆ๋‹ค ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ ๋””๋ฐ”์ด์Šค(์ˆ˜์‹ ๊ธฐ์šฉ LNA์™€ ์†ก์ˆ˜์‹ ๊ธฐ์šฉ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ๋ฐ PA)๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋ฉด์„œ ํ•œ ๊ฐœ์˜ ๋น” ํฌ๋ฐ ์ฝ”์–ด ์นฉ์ด ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž๋ฅผ ๋งก๋„๋ก ํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด๋‹ค. ๊ณ  ์ด๋“ ์ˆ˜์‹  ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋Š” ์š”๊ตฌ๋˜๋Š” ์ž…๋ ฅ ์ด๋“์„ ๋‹ฌ์„ฑํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์—ฌ๋Ÿฌ ๊ฐœ์˜ ๊ณ  ์ด๋“ LNA๋ฅผ ์ง๋ ฌ๋กœ ๋ฐฐ์น˜ํ•จ์œผ๋กœ์จ ํ”„๋ŸฐํŠธ ์—”๋“œ๋‹จ์„ ๊ตฌํ˜„ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์ด ๊ฒฝ์šฐ, ์ฃผํŒŒ์ˆ˜๊ฐ€ ๋†’์„์ˆ˜๋ก ์†Œ์ž๊ฐ„ ๊ฐ„๊ฒฉ์„ ์ขํž ์ˆ˜ ์žˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ถ€ํ’ˆ ํฌ๊ธฐ๊ฐ€ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. Ka ๋ฐด๋“œ ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ(26GHz~28GHz)์˜ ๊ฒฝ์šฐ์— ์†Œ์ž ๊ฐ„๊ฒฉ์€ ฮป/2 ๋ž˜ํ‹ฐ์Šค ํ”ผ์น˜์ผ ๋•Œ 5mm ์ด๋‚ด์ด๋‹ค. LEO ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์—์„œ ๋„“์€ ์Šค์บ” ๊ฐ๋„๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์–ด๋ ˆ์ด ์†Œ์ž๋“ค์„ ฮป/2 ํ”ผ์น˜๋กœ ๋ฐฐ์—ดํ•ด์•ผ ํ•œ๋‹ค. GEO ํ”Œ๋žซํผ์— ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์–ด๋ ˆ์ด๋Š” ์Šค์บ” ์š”๊ฑด์ด ๊ทธ๋ฆฌ ๊นŒ๋‹ค๋กญ์ง€ ์•Š์œผ๋ฏ€๋กœ(๏‚ฑ9), ์†Œ์ž๋“ค์˜ ์ตœ์†Œ ๊ฐ„๊ฒฉ์— ์žˆ์–ด์„œ ์ข€๋” ์—ฌ์œ ๊ฐ€ ์žˆ๋‹ค. 2 x 2mm ํŒจํ‚ค์ง€์˜ ์ตœ์‹  LNA ํผ ํŒฉํ„ฐ๋Š” ์ฃผ์š” ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์„ ์ข€ ๋” ์ˆ˜์›”ํ•˜๊ฒŒ ๋ฐฐ์น˜ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ํ•ด์ฃผ๋ฉฐ, ๋งŽ์€ ์ œํ’ˆ๋“ค์ด ํŒจํ‚ค์ง€ ๋‚ด๋ถ€์— DC ๋ธ”๋ก๊ณผ RF ์ตธํฌ๋ฅผ ํฌํ•จํ•˜๊ณ  ์žˆ์–ด ๋ ˆ์ด์•„์›ƒ ์ž‘์—…์„ ๋”์šฑ ๊ฐ„์†Œํ™”ํ•œ๋‹ค.

๊ถค๋„์ƒ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์šฉ ์ฆํญ๊ธฐ๋ฅผ ์„ ํƒํ•  ๋•Œ๋Š” ๋””๋ฐ”์ด์Šค ์„ฑ๋Šฅ์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. LEO ์œ„์„ฑ ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ ์•ˆํ…Œ๋‚˜์šฉ์œผ๋กœ๋Š” ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜(NF, dB ๋‹จ์œ„)๊ฐ€ ๋ฌด์—‡๋ณด๋‹ค ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ์ด ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜๋Š” ๊ณง ์‹œ์Šคํ…œ ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜๋กœ ์ด์–ด์ง€๊ณ , ์ด๋Š” ์–ด๋ ˆ์ด์—์„œ ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๋Š” ์†Œ์ž ์ˆ˜์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๋‹ค์‹œ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ํฌ๊ธฐ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์นœ๋‹ค. ์•ž์„œ๋„ ์–ธ๊ธ‰ํ–ˆ๋“ฏ์ด LEO ์œ„์„ฑ์€ GEO ์œ„์„ฑ๋ณด๋‹ค ํฌ๊ธฐ๊ฐ€ ์ž‘์œผ๋ฏ€๋กœ ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋ฅผ ํƒ‘์žฌํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•œ ๊ณต๊ฐ„์ด ์ œํ•œ์ ์ผ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ํ†ต์ƒ์ ์ธ ์–ด๋ ˆ์ด์˜ ๊ฒฝ์šฐ, ์–ด๋ ˆ์ด ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ ๋‹นํ•œ ์ˆ˜์ค€์œผ๋กœ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” 2dB ๋ฏธ๋งŒ์˜ ์‹œ์Šคํ…œ ์žก์Œ ์ˆ˜์น˜๊ฐ€ ์š”๊ตฌ๋œ๋‹ค. ์‹œ์Šคํ…œ NF๋ฅผ 1dB ๋‚ฎ์ถ”๋ฉด ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž ์ˆ˜๋ฅผ ์ ˆ๋ฐ˜์œผ๋กœ ์ค„์ผ ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ์‹œ์Šคํ…œ NF์— ์žˆ์–ด์„œ ์ƒ๋‹นํ•œ ๋น„์ค‘์„ ์ฐจ์ง€ํ•˜๋Š” LNA NF๊ฐ€ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. LNA ์ด๋“ ์—ญ์‹œ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ์ˆ˜์‹  ์‹ ํ˜ธ๋ฅผ ํšŒ์ˆ˜ํ•˜๊ณ  ์ฆํญํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ๋†’์€ ์ด๋“์ด ํ•„์š”ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ํ†ต์ƒ์ ์œผ๋กœ ์ถฉ๋ถ„ํ•œ ์ด๋“์„ ์ œ๊ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์—ฌ๋Ÿฌ ์Šคํ…Œ์ด์ง€๋กœ ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ LNA๋ฅผ ๊ตฌํ˜„ํ•œ๋‹ค. ํ†ต์‹  ๋งํฌ๋Š” ๋ณ€ํ™”๋ฌด์Œํ•œ ๋Œ€๊ธฐ ์ƒํƒœ์— ์ƒ๊ด€์—†์ด ์•ˆ์ •์„ฑ์„ ์œ ์ง€ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์–ด์•ผ ํ•˜๋Š”๋ฐ, ๊ทธ๋Ÿฌ๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ ๋””๋ฐ”์ด์Šค ์„ ํ˜•์„ฑ(์ถœ๋ ฅ IP3์œผ๋กœ ์ธก์ •)์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ ์‹ ํ˜ธ ๊ฐ•๋„๋Š” ์ฃผ๋กœ ์†ก์‹ ํ•˜๋Š” ์ง€์ƒ๊ตญ์— ์˜ํ•ด์„œ ๊ฒฐ์ •๋˜๋Š”๋ฐ, (๋ณต์†Œ ๋ณ€์กฐ ๋ฐฉ์‹์„ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ) ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์ตœ๋Œ€์˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ ˆ์ดํŠธ๋ฅผ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์ˆ˜์‹ ๊ธฐ ์„ ํ˜•์„ฑ์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค.ADL8142(์ €์ „๋ ฅ Ka ๋ฐด๋“œ LNA) ๊ฐ™์€ ์ œํ’ˆ์€ ์ˆ˜์‹  ๊ฒฝ๋กœ์—์„œ ํŠน์ • ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ๋ณด์ƒํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์ „๋ ฅ ์†Œ๋ชจ(IDQ) ๋ฅผ ์กฐ์ ˆํ•˜๋Š” ๋ฐฉ๋ฒ•์œผ๋กœ ์„ ํ˜•์„ฑ์„ ์กฐ์ ˆํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์†ก์‹  ์•ˆํ…Œ๋‚˜์—์„œ ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ์— ํ•ด๋‹นํ•˜๋Š” ๋ถ€๋ถ„์€ ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„ ์ฆํญ๊ธฐ๋‚˜ PA์ด๋‹ค. ์ด ์—ญ์‹œ๋„ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ๋†’์€ ์†ก์‹  ์†๋„๋ฅผ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์„ ํ˜•์„ฑ์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ ์—ฌ๊ธฐ์„œ๋Š” ์ถœ๋ ฅ ์ „๋ ฅ(OP1dB)์ด ๊ฐ๊ฐ์˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์†Œ์ž๊ฐ€ ๊ธฐ์—ฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ „๋ ฅ๋Ÿ‰์„ ๊ฒฐ์ •ํ•œ๋‹ค. ๊ถค๋„์ƒ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์˜ ๊ฒฝ์šฐ์—๋Š” ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ์ด์œ ์—์„œ ์ถœ๋ ฅ ์ฆํญ๊ธฐ์˜ ์ „๋ ฅ ๋ถ€๊ฐ€ ํšจ์œจ(PAE)์ด ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. (1) ํƒœ์–‘๊ด‘ ํŒจ๋„(๋˜๋Š” ๋ฐฐํ„ฐ๋ฆฌ ๋ฐฑ์—…)๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ด์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ „๋ ฅ์ด ์ œํ•œ์ ์ด๊ณ , (2) ํšจ์œจ์ด ๋–จ์–ด์ง€๋Š” ์ฆํญ๊ธฐ๋Š” ๋ณ€ํ™˜๋˜์ง€ ๋ชปํ•œ ์ „๋ ฅ์ด ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ์—ด์„ ์ฒ˜๋ฆฌํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ ๋” ๋งŽ์€ ๋ƒ‰๊ฐ์„ ํ•„์š”๋กœ ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค.

์œ„์„ฑํ†ต์‹ ์šฉ ADI์˜ IC ์ œํ’ˆ

์•„๋‚˜๋กœ๊ทธ๋””๋ฐ”์ด์Šค(Analog Devices)๋Š” ์œ„์„ฑํ†ต์‹ , ๋ฏผ์ˆ˜ ๋ฐ ๊ตฐ์šฉ ๋ ˆ์ด๋”, 5G ํ†ต์‹ ์„ ๋น„๋กฏํ•ด์„œ ๋น” ํฌ๋ฐ ๊ธฐ์ˆ ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋Š” ์ผ๋ จ์˜ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์„ ์œ„ํ•œ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋””๋ฐ”์ด์Šค ์ œํ’ˆ์„ ์ œ๊ณตํ•œ๋‹ค. ํŠนํžˆ ์œ„์„ฑํ†ต์‹ ์„ ์œ„ํ•œ ADAR3000 ๊ณผ ADAR3001์€ ๊ฐ๊ฐ ์œ„์„ฑ์—์„œ์˜ Ka ๋ฐด๋“œ ์†ก์‹  ๋ฐ ์ˆ˜์‹  ๋น” ํฌ๋ฐ์„ ์ง€์›ํ•œ๋‹ค. ๋‘ ์ œํ’ˆ ๋ชจ๋‘ ํ”„๋กœ๊ทธ๋žจ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์‹œ๊ฐ„ ์ง€์—ฐ๊ณผ ๊ฐ์‡ ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ 4 ์ฑ„๋„ ๋ฐ 16 ์ฑ„๋„ ๋น” ํฌ๋ฐ์ด ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๋‹ค. ๋‘ ์ œํ’ˆ ๋ชจ๋‘ ์ปดํŒฉํŠธํ•œ BGA ํŒจํ‚ค์ง•์œผ๋กœ ์ œ๊ณต๋œ๋‹ค. ์ด๋“ค ๋น” ํฌ๋ฐ IC์™€ ํ•จ๊ป˜ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๊ฒŒ ๋น” ๋ถ„๋ฐฐ๋ฅผ ์œ„ํ•œ ADAR5000(4:1 ์œŒํ‚จ์Šจ ์Šคํ”Œ๋ฆฌํ„ฐ/์ปด๋ฐ”์ด๋„ˆ)์„ ์ œ๊ณตํ•˜๋ฉฐ, ์ด์™€ ํ•จ๊ป˜ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ํ”„๋ŸฐํŠธ์—”๋“œ ๋””๋ฐ”์ด์Šค๋กœ๋Š” Ka ๋ฐด๋“œ(23GHz~31GHz)์˜ ๊ถค๋„์ƒ ์• ํ”Œ๋ฆฌ์ผ€์ด์…˜์šฉ์œผ๋กœ ์„ค๊ณ„๋œ ADL8142 LNA๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ์†Œํ˜• 2 x 2mm LFCSP/QFN ํŒจํ‚ค์ง€๋ฅผ ์ ์šฉํ•œ ADL8142๋Š” ๋‚ฎ์€ ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜(1.6dB), ๋†’์€ ์„ ํ˜•์„ฑ(20dBm OIP3), ๋†’์€ ์ด๋“(27dB)์ด ํŠน์ง•์ด๋ฉฐ, 1.5V ์ „์•• ๋ ˆ์ผ์„ ์‚ฌ์šฉํ•ด์„œ ์ „๋ ฅ ์†Œ๋ชจ๊ฐ€ 50mW์— ๋ถˆ๊ณผํ•˜๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ 5๋Š” ADL8142์˜ ์ด๋“๊ณผ ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜๋ฅผ ๋ณด์—ฌ์ค€๋‹ค. ADL8142๋Š” COTS ๋ฒ„์ „๊ณผ์ƒ์—…์šฉ ์šฐ์ฃผ ๋ฒ„์ „์œผ๋กœ ์ œ๊ณต๋œ๋‹ค. ์†ก์‹ ๋‹จ์—์„œ๋Š”ADL8107(8 ~ 15GHz, 28dB ์ด๋“, 19dBm P1dB)์ด๋‚˜ ์ด๋“๊ณผ ์„ ํ˜•์„ฑ์ด ๋†’์€ HMC498(17 ~ 24GHz, 22dB ์ด๋“, 26dBm P1dB) ๊ฐ™์€ ์ œํ’ˆ์„ ์†Œ์ž ๋“œ๋ผ์ด๋ฒ„๋กœ ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค. ๊ทธ๋ฆผ 6์€ ADL8107์˜ ์ด๋“๊ณผ ์ถœ๋ ฅ P1dB๋ฅผ ๋ณด์—ฌ์ค€๋‹ค.

Figure 5. ADL8142โ€”gain (left) and noise figure (right) vs. temp vs. frequency.2
๊ทธ๋ฆผ 5: ADL8142์˜ ์˜จ๋„์™€ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜์— ๋”ฐ๋ฅธ ์ด๋“(์œ„)๊ณผ ์žก์Œ ์ง€์ˆ˜(์•„๋ž˜)2
Figure 6. ADL8107 gain (S21) (left) and P1dB (right).3
๊ทธ๋ฆผ 6: ADL8107์˜ ์ด๋“(S21)(์œ„)๊ณผ P1dB(์•„๋ž˜)3

๋งบ์Œ๋ง

๋น” ํฌ๋ฐ ์•ˆํ…Œ๋‚˜๋Š” ์ฒจ๋‹จ ๋น„์ •์ง€๊ถค๋„ ์œ„์„ฑ๊ตฐ์ด ์œ ์—ฐํ•œ ๊ณ  ๋Œ€์—ญํญ ๋ฐ์ดํ„ฐ ํ†ต์‹ ์„ ์ œ๊ณตํ•˜๊ณ  ์ด ๊ธฐ์ˆ ์ด ๋ณดํŽธ์ ์œผ๋กœ ๋„๋ฆฌ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋„๋ก ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์š”ํ•œ ์—ญํ• ์„ ํ•œ๋‹ค. ๋น” ํฌ๋ฐ ์•ˆํ…Œ๋‚˜ ์„ค๊ณ„ ์—”์ง€๋‹ˆ์–ด๋“ค์„ ์œ„ํ•ด, ADI๋Š” ๋ฐ์ดํ„ฐ ์ปจ๋ฒ„ํ„ฐ์—์„œ๋ถ€ํ„ฐ ์ฃผํŒŒ์ˆ˜ ์ปจ๋ฒ„ํ„ฐ์™€ ๋น”ํฌ๋จธ, FE ๋ถ€ํ’ˆ์— ์ด๋ฅด๊ธฐ๊นŒ์ง€ ํฌ๊ด„์ ์ธ ๊ตฌ์„ฑ์˜ ์‹ ํ˜ธ ์ฒด์ธ ๋ถ€ํ’ˆ๋“ค์„ ์ œ๊ณตํ•œ๋‹ค. ์•ˆํ…Œ๋‚˜ FE๋Š” ์‹ ํ˜ธ ์ฒด์ธ ์ „๋ฐ˜์—์„œ ์ค‘์š”ํ•˜๋‹ค. ์ „์ฒด ์‹œ์Šคํ…œ์˜ ์žก์Œ ์„ฑ๋Šฅ์„ ์ขŒ์šฐํ•  ๋ฟ ์•„๋‹ˆ๋ผ, ํŠน์ •ํ•œ ๊ธฐ๊ณ„์  ๋ฐ ์ „๋ ฅ ์†Œ๋ชจ ์ œ์•ฝ์„ ์ถฉ์กฑํ•ด์•ผ ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ด๋‹ค. ADI๋Š” ADL8142 LNA ๊ฐ™์ด ๊ถค๋„์ƒ ์œ„์„ฑํ†ต์‹  ๊ณ ์œ ์˜ ์š”๊ตฌ ์‚ฌํ•ญ๋“ค์„ ์ถฉ์กฑํ•˜๋Š” ๊ณ ์„ฑ๋Šฅ ๋””๋ฐ”์ด์Šค ์ œํ’ˆ๊ตฐ์„ ๊ณ„์†ํ•ด์„œ ๊ฐœ๋ฐœํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ—Œ

1 Keith Benson. โ€œPhased Array Beamforming ICs Simplify Antenna Design.โ€ Analog Dialogue, Vol. 53, No. 01, January 2019.
2 ADL8142 data sheet. Analog Devices, Inc., 2022.
3 ADL8107 data sheet. Analog Devices, Inc., 2022.

i LEO is defined as being between ~160 km and 2000 km above the Earthโ€™s surface.
ii GEO is defined as being 35,786 km (22,236 miles) above Earthโ€™s surface.
iii MEO is between LEO and GEOโ€”for example, O3b is in MEO at 8000 km above Earthโ€™s surface.
iv Coverage is limited in northern and southern latitudes.
v There may also be some additional satellites used as backup for redundancy.
vi Telesat Lightspeed was originally designed for 15 Tbps data capacity from 294 satellites. A typical VHTS would offer 2 Tbps to 3 Tbps data capacity (2022).
vii TIDโ€”cumulative exposure to ionizing sources can cause shifts in device thresholds, increased leakage, or nonfunctionality.
viii Refer to the following articles for more details on beamforming.


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