KR102439097B1 - 저궤도 위성의 rf 신호 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

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최운성
박병준
이성주
유병길
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한화시스템(주)
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Abstract

본 발명은 저궤도 위성에 다중 채널 RFIC를 탑재하여 RF 수신 신호를 처리할 수 있도록 한 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 채널별로 각각 수신하는 다채널 수신 배열 안테나; 상기 다채널 수신 배열 안테나로부터 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 출력하는 수신 RFIC; 및 상기 수신 RFIC로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법{RF signal processing device and method for low orbit satellite}
본 발명은 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 저궤도 위성에 다중 채널 RFIC를 탑재하여 RF 수신 신호를 처리할 수 있도록 한 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 저궤도 통신위성은 전자식 빔조향 안테나 시스템을 이용하여 다중빔으로 빔조향 서비스를 제공 및 운용되고, 단일 소형위성으로 4개 이상 지역의 동시 통신을 지원하며 고속 빔조향 및 빔중첩을 통해 끊김 없는 통신 서비스를 제공하여 운용한다.
또한, 저궤도 통신 위성은 위상 배열안테나 구조를 적용하여 독립적인 빔 형성 및 제어 기능을 제공하여 운용된다.
한편, 저궤도 통신 위성은 고도 수백~수천km의 궤도로 지구 주위를 선회하는 위성으로, 원격탐사와 기상관측 등의 기능을 수행하면서 지상의 센터와 통신이 이루어진다. 아울러 상기 저궤도 위성은 지구를 촬영하여 생성된 이미지 데이터를 지상 센터로 전송하는 기능이 더 포함될 수 있다. 이때 지상으로 전송되는 데이터들은 저궤도 위성의 RTC(Real Time Clock) 정보를 이용하여 촬영, 전송 또는 이벤트 발생 시간을 포함할 수 있다. 이를 통해 데이터를 수신 받은 센터, 지구국 단말에서는 보다 명확하게 데이터를 분석할 수 있다.
이와 같은 저궤도 위성에는 전자식 빔 조향 안테나(ESA) RFIC가 탑재되어 있지 않다. 그러나, 지구국 단말 대부분의 경우에는 Satixfy Beat RFIC가 장착되어 있다.
본 발명과 같은 저궤도 위성 탑재용 ESA 시스템은 해외에서도 기술확보가 어려운 상황이고, 국내 기술 수준도 RF 단일 블록에 대한 연구 개발 단계에 있으며, 다 채널 수신 RFIC 개발이 요구되는 상황이다.
또한, 저궤도 위성탑재용으로 개발된 전자식 빔조향 안테나 시스템은 해외에서도 기술 확보가 어려운 상황이며, 현재 국내 기술 수준도 RFIC 형태가 아닌 개별 블록에 대한 연구 개발 단계에 있으며 다채널 RFIC 개발이 요구되는 상황이다.
그리고, 또한, 종래 기술의 경우 지구국 주파수 전용으로 개발되었기 때문에 위성 탑재용 주파수 전용의 RFIC 개발이 필요하며, 종래 기술의 RFIC 기능 외에도 우주환경에서의 안정적 운용을 위하여 온도 보상 및 모니터링 기능이 추가적으로 요구되는 상황이다.
한편, 지구국 단말용 수신 RFIC의 경우에는, 우주 환경에 대한 고려없이 설계되지만, 저궤도 위성 탑재용 ESA 수신 RFIC는 우주 환경 중 방사선에 대한 내성 특성이 고려되어 설계되어져야 하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 저궤도 위성에 다중 채널 RFIC를 탑재하여 RF 수신 신호를 처리할 수 있도록 한 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 수신 RFIC 기능인 위성/크기 조정, 수신신호 모니터링 외에도 위상/크기 보정, 온도 검출 및 검출된 온도에 따라 수신 RFIC에 공급되는 전원을 제어할 수 있도록 한 수신 RFIC를 제공함에 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치는, 지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 채널별로 각각 수신하는 다채널 수신 배열 안테나; 상기 다채널 수신 배열 안테나로부터 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 출력하는 수신 RFIC; 및 상기 수신 RFIC로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 신호 처리부를 포함할 수 있다.
상기 수신 RFIC는, 상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하여, 검출된 온도값을 외부 GUI로 제공하고, 검출된 온도값에 따라 수신 RFIC 공급 전원의 레벨을 조절할 수 있다.
상기 수신 RFIC는, 상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신되는 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 위상 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정하여 각 채널별로 출력하는 RF능동 채널부; 상기 RF 능동 채널부에서 출력된 채널 별 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 후, 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 신호 결합부; 상기 신호 결합부로부터 결합된 RF대역 신호와 외부에서 제공되는 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부; 및 상기 주파수 변환부로부터 제공되는 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, 상기 신호 처리부로 제공하는 기저대역부를 포함할 수 있다.
상기 RF 능동 채널부는, 상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하는 RF 신호 증폭부; 상기 RF 신호 증폭부에서 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 출력하는 위상 천이부; 상기 위상 천이부에서 천이된 신호를 일정 크기로 감쇄시키는 감쇄 조절부; 및 상기 위상 천이부 및 신호 감쇄 조절부에서의 손실만큼 신호를 증폭 보정한 후, 상기 신호 결합부로 제공하는 손실 보정 증폭부를 포함할 수 있다.
상기 손실 보정 증폭부는 시스템의 버짓에 따라 상기 위상 천이부의 입력단, 상기 위상 천이부와 상기 신호 감쇄 조절부의 사이 단, 상기 신호 감쇄 조절부의 출력단 중 하나 이상의 위치에 적용될 수 있다.
상기 RF 신호 증폭부는 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조 특성을 가질 수 있으며, 출력신호는 차동 신호일 수 있다.
상기 RF 능동 채널부는, 우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계하여 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가질 수 있다.
상기 신호 결합부는, 윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터의 결합 구조 중 적어도 하나의 결합기 구조를 가질 수 있다.
상기 주파수 변환부는 고주파 Quadrature Mixer로 구성될 수 있다.
상기 기저대역부는, 광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 포함할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있다.
상기 수신 RFIC는, 상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하는 온도 검출부; 및 상기 온도 검출부에서 검출된 수신 RFIC의 내부 온도값을 이용하여 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원장치의 공급 전원의 레벨을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 온도 검출부에서 검출된 수신 RFIC 내부 온도값을 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하여 외부 GUI로 제공할 수 있다.
상기 전원장치는, BGR(Band-Gap Reference)과 LDO(Low Drop-Out)로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법은, 지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 채널별로 다채널 수신 배열 안테나를 통해 각각 수신하는 단계; 수신 RFIC에서, 상기 다채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 출력하는 단계; 및 상기 수신 RFIC로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 출력하는 단계는, 상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 수신 RFIC의 내부 온도값을 이용하여 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원장치의 공급 전원의 레벨을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 출력하는 단계는, 상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신되는 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정하여 각 채널별로 출력하는 단계; 상기 출력된 채널 별 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 후, 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 단계; 상기 결합된 RF대역 신호와 외부에서 제공되는 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환하는 단계; 및 상기 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, 고주파 성분이 제거된 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 각 채널별로 출력하는 단계는, 상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하는 단계; 상기 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 출력하는 단계; 상기 위상 천이된 신호를 일정 크기로 감쇄시키는 단계; 및 상기 위상 천이 및 신호 감쇄 조절을 통해 손실된 신호만큼 증폭 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 손실된 신호만큼 증폭 보정하는 단계는, 시스템의 버짓에 따라 상기 위상 천이의 입력단, 상기 위상 천이와 상기 신호 감쇄 조절 사이 단, 상기 신호 감쇄 조절 출력단 중 적어도 하나의 위치에 적용될 수 있다.
상기 RF 고주파 신호를 증폭하는 단계는, 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조를 이용하고, 출력신호는 차동 신호일 수 있다.
상기 각 채널별로 출력하는 단계를 수행하는 장치는, 우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계하여 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가지도록 하는 장치를 이용할 수 있다.
상기 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 단계는, 윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터의 결합 구조 중 적어도 하나의 결합기 구조를 이용할 수 있다.
상기 기저대역 신호로 변환하는 단계는, 고주파 Quadrature Mixer를 이용할 수 있다.
상기 고주파 성분이 제거된 신호를 출력하는 단계는, 광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 이용할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있다.
상기 검출된 수신 RFIC 내부 온도값을 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하여 외부 GUI로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전원장치는, BGR(Band-Gap Reference)과 LDO(Low Drop-Out)로 구성될 수 있다.
그리고, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 따르면, 해외로부터 기술 이전 및 공개가 어려운 RFIC를 국내 개발함으로써, 최근 빠르게 성장하는 저궤도 위성통신 분야에서 경쟁력 강화 및 제품의 수급 및 납품 지연 같은 잠재적 위험 요소 제거할 수 있다.
또한, 다채널 구조의 직접 변환 구조 방식을 적용으로 RFIC의 소형화가 가능하며, 기존 모듈로 구성된 RFIC 시스템을 하나의 IC 집적화가 가능하기 때문에 저궤도 위성통신에 적합한 저전력 /경량화가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 수신 RFIC를 이용하여 저궤도 위성탑재용 위상배열 안테나 제작 시 추가구성 없이 안테나의 배열 수에 맞춰 수신 RFIC를 배치하면 되기 때문에 확장성에 용이하다.
또한, 수신 RFIC 내부에 온도센서부를 장착하여 검출된 수신 RFIC 내부의 온도에 따라 수신 RFIC 내부로 공급되는 전원을 제어함으로써, 수신 RFIC 시스템 운용 시 안정적으로 성능을 유지할 수 있다.
또한, 방사선 내성을 가지는 공정을 이용한 RF 능동채널블록부 설계를 통해 우주환경에서의 균일한 성능 유지 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수신 RFIC에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 S320 단계에 대한 구체적인 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치 및 그 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치는, 다 채널 수신 배열 안테나(100), 수신 RFIC(300) 및 신호 처리부(500)를 포함할 수 있다.
다채널 수신 배열 안테나(100)는 지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 각각 수신한 후, 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 수신 RFIC(300)로 제공한다. 여기서, 도 1에는 4채널만을 도시하였으나, 이에 한정하지 않는다.
상기 수신 RFIC(300)는 상기 다채널 수신 배열 안테나(100)로부터 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 상기 신호 처리부(500)로 제공한다.
상기 신호 처리부(500)는 상기 수신 RFIC(300)로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 것이다. 여기서, 신호 처리부(500)는 상기 수신 RFIC(300)에서 출력되는 신호가 아날로그 신호이기 때문에 디지털 신호를 변환하는 ADC(Analog Digital Converting)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 본 발명의 핵심적 기술적 특징인 수신 RFIC(300)에 대한 구체적인 구성 및 동작에 대하여 설명해 보기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 수신 RFIC(300)에 대한 구체적인 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 수신 RFIC(300)는 RF 능동 채널부(310), 신호 결합부(320), 국부 발진부(330), 주파수 변환부(340), 기저대역부(350), 제어부(360), 온도 검출부(370) 및 전원부(380)를 포함할 수 있다.
상기 RF 능동 채널부(310)는, 다 채널 수신 배열 안테나(100)를 통해 수신되는 채널별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정한다. 즉, RF 능동 채널부(310)는 RF 신호 증폭부(미도시), 위상 천이부(미도시), 신호 감쇄 조절부(미도시) 및 손실 보정 증폭부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 RF 능동 채널부(310)의 상기 다 채널 수신 배열 안테나(100)를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭한 후, 증폭된 신호를 위상 천이부로 제공한다. 여기서, RF 신호 증폭부는 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조 특성을 가지며, 출력신호를 차동신호이다.
상기 RF 능동 채널부(310)의 위상 천이부는 상기 RF 신호 증폭부에서 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 감쇄 조절부로 제공한다.
상기 RF 능동 채널부(310)의 감쇄 조절부는 상기 위상 천이부에서 천이된 신호를 일정 크기 감쇄시킨 후, 손실 보정 증폭부로 제공한다.
상기 RF 능동 채널부(310)의 손실 보정 증폭부는, 상기 위상 천이부 및 신호 감쇄 조절부에서의 손실만큼 신호를 증폭 보정한 후, 해당 신호를 신호 결합부(320)로 제공한다. 여기서, 상기 손실 보정 증폭부는 시스템의 버짓에 따라 위상 천이부의 입력단, 위상 천이부와 신호 감쇄 조절부의 사이 그리고 신호 감쇄 조절부의 출력단 중 하나 이상의 위치에 적용될 수 있다.
또한, 상기 RF 능동 채널부(310)는 우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계함으로써, 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가지도록 할 수 있다.
상기 신호 결합부(320)는 다 채널(예를 들어, 4채널)의 RF능동 채널부(310)에서 출력된 차동 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 후, 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 주파수 변환부(340)로 제공한다. 여기서, 상기 신호 결합부(320)는 윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터 등을 이용한 결합기 구조 중 적어도 하나의 구조를 가질 수 있다.
상기 국부 발진부(330)는 제어부(360)로부터 높은 주파수 안정도, 빠른 주파수 고정 및 저 위상잡음 특성을 갖는 OCXO신호를 받아 주파수 체배를 통해 국부 발진신호를 생성하고, 생성된 국부 발진신호를 상기 주파수 변환부(340)로 제공한다. 여기서, 국부 발진부(330)는 신호 증폭기와 IQ 국부신호 발생기로 구성될 수 있으며, 제어부(360)로부터 공급된 단일 종단 국부 신호를 다중 위상 필터에 의해 4개의 위상(0˚, 90˚, 180˚, 270˚)을 가진 국부 신호를 생성하여 주파수 변환부(340)로 제공할 수 있다.
상기 주파수 변환부(340)는 신호 결합부(320)로부터 결합된 RF대역 신호와 국부 발진부(330)에 의해 생성된 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환된 후, 각각 기저대역부(350)로 제공된다. 여기서, 상기 주파수 변환부(340)는 고주파 Quadrature Mixer로 구성될 수 있다.
상기 기저대역부(350)는 상기 주파수 변환부(340)로부터 제공되는 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, 신호 처리부(500)로 제공한다. 여기서, 기저대역부(350)는 광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 포함할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있다.
상기 온도 검출부(370)는 수신 RFIC(300) 내부 온도를 검출하여 검출된 온도값을 제어부(360)로 제공한다
제어부(360)는 수신 RFIC(300) 내부 각 블록들을 제어 즉, 이득 조절, 위상/크기 조절 및 보정에 따른 LUT(Look-Up Table) 제공, 국부신호 주파수 및 레벨 조절 등의 제어를 수행한다. 그리고, 온도 검출부(370)에서 검출된 온도값에 대한 BIT(Built-In Test) 정보를 GUI 포맷으로 변환하여 외부의 GUI로 제공한다. 여기서, 외부 GUI와의 통신은 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하며 클럭을 사용하는 동기화된 직렬 통신 방식으로 최대의 전송 속도와 하나의 master로 다수의 slave와 동작이 가능하다.
한편, 제어부(360)는 상기 온도 검출부(370)에서 검출된 수신 RFIC(300) 내부 온도값을 이용하여 전원부(380)의 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원부(380)의 공급 전원의 레벨을 조절하게 되는 것이다.
전원부(380)는 상기 제어부(360)에서 제공되는 전원 성능 보상값에 따라 공급되는 전원의 레벨을 조절하여 수신 RFIC(300) 내부 각 블록들로 조절된 전원을 공급하게 된다. 즉, 전원부(380)는 밴드갭 기준 전압 회로(BGR: Band-Gap Reference)와 전압 레귤레이터(LDO: Low Drop-Out) 로 구성될 수 있으며, BGR은 외부전원이나 온도, 제작 공정의 변화에 따라 안정되고 균일한 기준 전압을 제공하도록 동작하고, 절대온도에 비례하는 회로에 의해 만들어지는 전압과 음의 온도 계수를 가지는 회로의 전압을 더하여 기준 전압이 제공되도록 설계될 수 있다. 그리고, LDO는 낮은 전위차에도 에너지 손실 및 발열을 최소화하여 동작하도록 설계될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법에 대하여 도 3에 도시된 플로우차트를 이용하여 단계적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법에 대한 동작 플로우차트를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 다채널 수신 배열 안테나(100)에서, 지구국 단말로부터 전송된 다 채널 고주파 RF 신호를 각각 수신한 후, 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 수신 RFIC(300)로 제공한다(S310).
상기 수신 RFIC(300)는 상기 다채널 수신 배열 안테나(100)로부터 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 신호 처리부(500)로 출력한다(S320).
상기 신호 처리부(500)는 상기 수신 RFIC(300)로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 것이다(S330). 여기서, 신호 처리부(500)는 상기 수신 RFIC(300)에서 출력되는 신호가 아날로그 신호이기 때문에 ADC(Analog Digital Converting)를 통해 디지털 신호로 변환한 후, 데이터를 획득할 수 있다.
이하, 도 3에 도시된 S320단계에 대하여 도 4를 참조하여 구체적이면서 단계적으로 설명해 보자.
도 4는 도 3에 도시된 S320 단계에 대한 구체적인 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 다 채널 수신 배열 안테나(100)를 통해 수신되는 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 위상 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정한다(S321).
상기 S321단계를 구체적으로 살펴보면, 먼저 상기 다 채널 수신 배열 안테나(100)를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 RF 신호 증폭부를 통해 증폭한 후, 증폭된 신호를 위상 천이부로 제공한다. 여기서, RF 신호 증폭부는 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조 특성을 가지며, 출력신호를 차동신호이다.
그리고, 상기 위상 천이부는 상기 RF 신호 증폭부에서 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 감쇄 조절부로 제공한다.
상기 감쇄 조절부는 상기 위상 천이부에서 천이된 신호를 일정 크기 감쇄시킨 후, 손실 보정 증폭부로 제공한다.
상기 손실 보정 증폭부는, 상기 위상 천이부 및 신호 감쇄 조절부에서의 손실만큼 신호를 증폭 보정하는 것이다. 여기서, 상기 손실 보정 증폭부는 시스템의 버짓에 따라 위상 천이부의 입력단, 위상 천이부와 신호 감쇄 조절부의 사이 그리고 신호 감쇄 조절부의 출력단 중 하나 이상의 위치에 적용될 수 있다.
또한, 상기 S321단계를 수행하기 위한 장치는 우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계함으로써, 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가지도록 할 수 있다.
이어, 상기 S321단계를 통해 출력되는 차동 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 다(S322). 여기서, S322단계에서의 차동신호 결합은 윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터 등을 이용한 결합기 구조 중 적어도 하나의 구조를 이용할 수 있다.
이어, 상기 S322단계를 통해 결합된 RF대역 신호와 외부에서 제공되는 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환한다(S323). 여기서, 상기 S323단계는 고주파 Quadrature Mixer를 통해 달성될 수 있다. 그리고, 상기 S323 단계로 제공하는 국부 발진신호는 외부 즉, 도 2에 도시된 제어부(360)로부터 높은 주파수 안정도, 빠른 주파수 고정 및 저 위상잡음 특성을 갖는 OCXO신호를 받아 주파수 체배를 통해 국부 발진신호를 생성하여 제공할 수 있으며, 국부 발진 신호는 신호 증폭기와 IQ 국부신호 발생기를 이용하여 생성할 수 있다. 또한, 상기 제어부(360)로부터 공급된 단일 종단 국부 신호를 다중 위상 필터에 의해 4개의 위상(0˚, 90˚, 180˚, 270˚)을 가진 국부 신호를 생성하여 제공할 수 있다.
이어, 상기 S323단계를 통해 제공되는 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, S330단계로 제공한다(S324). 여기서, 상기 S324단계는 광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 이용하여 수행할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있다.
이어, 수신 RFIC(300) 내부 온도를 검출하여 검출된 온도값 즉, 검출된 온도값에 대한 BIT(Built-In Test) 정보를 GUI 포맷으로 변환하여 외부의 GUI로 제공한다(S325, S326). 여기서, 외부 GUI와의 통신은 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하며 클럭을 사용하는 동기화된 직렬 통신 방식으로 최대의 전송 속도와 하나의 master로 다수의 slave와 동작이 가능하다.
이어, 상기 S325단계를 통해 검출된 수신 RFIC(300) 내부 온도값을 이용하여 수신RFIC(300)에 전원을 공급하는 전원장치의 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원장치의 공급 전원의 레벨을 조절하게 되는 것이다(S327).
따라서, 전원장치는 상기 S327 단계를 통해 산출된 전원 성능 보상값에 따라 공급되는 전원의 레벨을 조절하여 수신RFIC(300) 내부 각 블록들로 조절된 전원을 공급하게 된다. 즉, 전원장치는 밴드갭 기준 전압 회로(BGR: Band-Gap Reference)와 전압 레귤레이터(LDO: Low Drop-Out) 로 구성될 수 있으며, BGR은 외부전원이나 온도, 제작 공정의 변화에 따라 안정되고 균일한 기준 전압을 제공하도록 동작하고, 절대온도에 비례하는 회로에 의해 만들어지는 전압과 음의 온도 계수를 가지는 회로의 전압을 더하여 기준 전압이 제공되도록 설계될 수 있다. 그리고, LDO는 낮은 전위차에도 에너지 손실 및 발열을 최소화하여 동작하도록 설계될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.
상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 다 채널 수신 배열 안테나
300 : 수신 RFIC
310 : RF 능동 채널부
320 : 신호 결합부
330 : 국부 발진부
340 : 주파수 변환부
350 : 기저대역부
360 : 제어부
370 : 온도 검출부
380 : 전원부
500 : 신호 처리부

Claims (25)

  1. 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치에 있어서,
    지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 채널별로 각각 수신하는 다채널 수신 배열 안테나;
    상기 다채널 수신 배열 안테나로부터 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 출력하는 수신 RFIC; 및
    상기 수신 RFIC로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 신호 처리부를 포함하고,
    상기 수신 RFIC는,
    상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하여, 검출된 온도값을 외부 GUI로 제공하고, 검출된 온도값에 따라 수신 RFIC 공급 전원의 레벨을 조절하며,
    상기 수신 RFIC는,
    상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신되는 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정하여 각 채널별로 출력하는 RF능동 채널부;
    상기 RF 능동 채널부에서 출력된 채널 별 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 후, 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 신호 결합부;
    상기 신호 결합부로부터 결합된 RF대역 신호와 외부에서 제공되는 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환하는 주파수 변환부; 및
    상기 주파수 변환부로부터 제공되는 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, 상기 신호 처리부로 제공하는 기저대역부를 포함하고,
    상기 RF 능동 채널부는,
    상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하는 RF 신호 증폭부;
    상기 RF 신호 증폭부에서 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 출력하는 위상 천이부;
    상기 위상 천이부에서 천이된 신호를 일정 크기로 감쇄시키는 감쇄 조절부; 및
    상기 위상 천이부 및 신호 감쇄 조절부에서의 손실만큼 신호를 증폭 보정한 후, 상기 신호 결합부로 제공하는 손실 보정 증폭부를 포함하며,
    상기 손실 보정 증폭부는 시스템의 버짓에 따라 상기 위상 천이부의 입력단, 상기 위상 천이부와 상기 신호 감쇄 조절부의 사이 단, 상기 신호 감쇄 조절부의 출력단 중 하나 이상의 위치에 적용되고,
    상기 RF 신호 증폭부는 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조 특성을 가지며, 출력신호는 차동 신호이며,
    상기 RF 능동 채널부는,
    우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계하여 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가지도록 하는 장치를 이용하고,
    상기 신호 결합부는,
    윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터의 결합 구조 중 적어도 하나의 결합기 구조를 가지며,
    상기 주파수 변환부는 고주파 Quadrature Mixer로 구성되고,
    상기 기저대역부는,
    광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 포함할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용되며,
    상기 수신 RFIC는,
    상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하는 온도 검출부; 및
    상기 온도 검출부에서 검출된 수신 RFIC의 내부 온도값을 이용하여 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원장치의 공급 전원의 레벨을 조절하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 온도 검출부에서 검출된 수신 RFIC 내부 온도값을 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하여 외부 GUI로 제공하며,
    상기 전원장치는, BGR(Band-Gap Reference)과 LDO(Low Drop-Out)로 구성되는 것인 저궤도 위성의 RF 신호 처리 장치.
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  14. 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법에 있어서,
    지구국 단말로부터 수신되는 다 채널 고주파 RF 신호를 채널별로 다채널 수신 배열 안테나를 통해 각각 수신하는 단계;
    수신 RFIC에서, 상기 다채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 다 채널 고주파 RF 신호를 다운 컨버팅(Down Converting)하고, 다운 컨버팅된 RF신호를 기저대역신호로 변환한 후, 변환된 신호를 결합하여 출력하는 단계; 및
    상기 수신 RFIC로부터 제공되는 결합 신호(I, Q)신호를 처리하여 수신 데이터를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 수신 RFIC 내부의 온도를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 수신 RFIC의 내부 온도값을 이용하여 전원 성능 보상 값을 산출하고, 산출된 온도값에 따른 전원 성능 보상값을 이용하여 전원장치의 공급 전원의 레벨을 조절하는 단계를 더 포함하며,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신되는 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하고, 증폭된 신호를 일정 위상만큼 천이하여 수신 빔의 지향 방향을 제어하며, 천이된 신호 크기를 감쇄한 후, 감쇄된 신호를 일정 크기로 증폭하여 감쇄 신호의 손실 크기를 조정하여 각 채널별로 출력하는 단계;
    상기 출력된 채널 별 신호를 한 쌍의 차동신호로 결합한 후, 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 단계;
    상기 결합된 RF대역 신호와 외부에서 제공되는 국부 발진 신호의 곱으로 차동 동위상(In phase) 기저대역 신호와 차동 직교위상(Quadrature phase) 기저대역 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 기저대역 신호를 증폭하고, 증폭된 신호로부터 고주파 성분들을 제거한 후, 고주파 성분이 제거된 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 각 채널별로 출력하는 단계는,
    상기 다 채널 수신 배열 안테나를 통해 수신된 채널 별 각 RF 고주파 신호를 증폭하는 단계;
    상기 증폭된 신호를 일정 위상 크기만큼 천이시켜 수신 빔의 지향 방향을 제어한 후, 제어된 신호를 출력하는 단계;
    상기 위상 천이된 신호를 일정 크기로 감쇄시키는 단계; 및
    상기 위상 천이 및 신호 감쇄 조절을 통해 손실된 신호만큼 증폭 보정하는 단계를 포함하며,
    상기 손실된 신호만큼 증폭 보정하는 단계는,
    시스템의 버짓에 따라 상기 위상 천이의 입력단, 상기 위상 천이와 상기 신호 감쇄 조절 사이 단, 상기 신호 감쇄 조절 출력단 중 적어도 하나의 위치에 적용되고,
    상기 RF 고주파 신호를 증폭하는 단계는, 잡음 지수를 낮추기 위하여 적어도 1단 이상의 저잡음 증폭기 구조를 이용하고, 출력신호는 차동 신호이며,
    상기 각 채널별로 출력하는 단계를 수행하는 장치는,
    우주부 환경에서 CMOS 공정의 취약한 방사선 내성을 보완하기 위하여, 실리콘-게르마늄(SiGe) 또는 실리콘 온 절연체(Silicon On Insulator) CMOS 공정을 사용하여 설계하여 우주 환경에서의 방사선 내성 특성을 가지도록 하는 장치를 이용하며,
    상기 결합된 한 쌍의 신호(I/Q신호)를 출력하는 단계는,
    윌킨슨 결합기 구조, 트랜스포머 구조, 및 MOSFET, 캐패시터, 인덕터의 결합 구조 중 적어도 하나의 결합기 구조를 이용하고,
    상기 기저대역 신호로 변환하는 단계는, 고주파 Quadrature Mixer를 이용하며,
    상기 고주파 성분이 제거된 신호를 출력하는 단계는,
    광대역 가변 이득 증폭부와 광대역 저주파 통과 필터부를 이용할 수 있으며, 광대역 가변 이득 증폭부는 DC 오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용될 수 있고, 저주파 통과 필터는 수동 소자를 이용한 수동 구조와 능동 소자를 이용한 능동 구조 중 적어도 하나를 적용할 수 있으며, 능동 구조 적용 시, DC오프셋을 상쇄시키는 구조가 적용되고,
    상기 검출된 수신 RFIC 내부 온도값을 SPI(Serial Peripheral Interface)를 이용하여 외부 GUI로 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 전원장치는, BGR(Band-Gap Reference)과 LDO(Low Drop-Out)로 구성되는 것인 저궤도 위성의 RF 신호 처리 방법.
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