과학기술위성 3호 S-대역 송신기 비행모델 설계, 제작 및 시험

Abstract

본 논문에서는 현재 KAIST 인공위성연구센터(SaTReC)에서 개발 진행 중인 과학기술위성3호(STSAT-3) 위성체의 위성 상태정보 전송을 위한 S-대역 송신기 비행모델 개발 및 시험에 관하여 서술하고 있다. STSAT-3의 통신시스템은 크게 상태정보, 명령 송수신을 위한 통신채널과 임무데이터 전송을 위한 통신채널로 구성되며 상태 정보 및 명령 송수신을 위하여 S-대역을 사용하며 임무데이터 전송용으로 X-대역 주파수를 사용하고 있다. S-대역 송신기(S-band Transmitter, STX)는 기능적으로 변조기, 주파수 합성기, 파워 앰프 및 전력공급기 로 구성되어 제작되었다. 전송데이터 변조 방법으로는 주파수 천이방식(Frequency Shift Keying, FSK)을 사용 하며 위성본체와의 데이터 통신은 표준방식인 RS-422통신 방식을 사용하였다. STSAT-3의 STX는 기능적 모듈화에 근거하여 설계 및 제작 되었으며 1.5W(31.7dBm) 송신 출력에 <TEX>$1{\times}10^{-5}$</TEX> 비트오율(BER) 성능을 만족한다. STX 비행모델은 성능시험, 환경시험(진동시험, 열진공시험)을 성공적으로 마치고 위성체 조립단계에 납품되었다. This paper describes the development and test result of S-band Transmitter flight model(FM) of STSAT-3 by satellite research center(SaTReC), KAIST. The communication sub-system of STSAT-3 is consist of two different frequency band channels, S-band for Telemetry & Command and X-band for mission data. S-band Transmitter(STX) functionally made of modulator, frequency synthesizer, power amp and DC/DC converter. The transmission data is modulated by FSK(Frequency Shift Keying) and the interface between spacecraft sub-module and STX is RS-422 standard method. The FM STX is based on modular design. The RF output power of STX is 1.5W(31.7dBm) and BER of STX is under <TEX>$1{\times}10^{-5}$</TEX> which meets the specification respectively. The FM STX is delivered Spacecraft Assembly, Integration and Test(AIT) level through the completion of functional Test and environmental(vibration, thermal vacuum) Test successfully.