본 연구실은 GaAs, GaN, InP 등 다양한 화합물 반도체와 실리콘(Si) 기반의 고주파 및 고속 집적회로(MMIC) 설계에 중점을 두고 있습니다. 특히 마이크로파 및 밀리미터파 대역에서 동작하는 증폭기, 발진기, 주파수 합성기, 프론트엔드 모듈 등 다양한 RF 회로와 시스템을 개발하고 있습니다. 이를 위해 최신 반도체 공정과 시뮬레이션 기법을 활용하여, 상용 및 군용 무선통신, 레이더, 원격센싱 등 다양한 응용 분야에 적합한 고성능 회로를 설계합니다. 고주파 회로 설계에서는 소자의 특성 분석과 모델링, 회로의 안정성 확보, 임피던스 정합, 잡음 및 선형성 개선 등 다양한 요소를 체계적으로 연구합니다. 또한, 초고주파 대역에서의 신호 손실 최소화와 집적도 향상을 위해 3차원 프린팅, 마이크로스트립, 집적 도파관(SIW/HSIW) 등 첨단 패키징 및 집적 기술을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이러한 기술적 접근은 실험실 내에서의 시제품 제작 및 실측 평가와 연계되어, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 제공합니다. 연구실은 학생들이 반도체 소자 및 회로 설계, 측정, 특성 평가 등 전 과정을 직접 경험할 수 있도록 체계적인 교육과 실습 환경을 구축하고 있습니다. 이를 통해 졸업생들은 반도체 및 RF 분야의 전문 인력으로 성장하며, 국내외 유수 기업 및 연구기관에서 활약하고 있습니다.

본 연구실은 GaN(질화갈륨) HEMT(고전자이동도 트랜지스터) 기술을 기반으로 한 고출력 전력증폭기와 저잡음 증폭기(LNA) 개발에 있어 국내외 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. GaN HEMT는 높은 출력, 넓은 대역폭, 우수한 열적 특성 등으로 인해 차세대 무선통신, 레이더, 전자전, 위성통신 등 다양한 분야에서 핵심 소자로 각광받고 있습니다. 연구실에서는 C, X, Ku, W, E 밴드 등 다양한 주파수 대역에서 동작하는 GaN MMIC 증폭기와 모듈을 설계, 제작, 평가하고 있습니다. 특히, 고출력 전력증폭기에서는 병렬 확장형 구조, 고조파 튜닝, 내부 정합 회로, 비균일 분산 증폭기 등 첨단 회로 기법을 적용하여, 높은 효율과 선형성을 동시에 달성하고 있습니다. 저잡음 증폭기 개발에서는 소스 축퇴, 듀얼 피드백, 입력 정합 최적화 등 다양한 기술을 통해 낮은 잡음지수와 높은 입력 전력 내성을 구현하고 있습니다. 또한, 소자 모델링, 비선형 특성 분석, 패키징 및 신뢰성 평가 등 전주기적 연구를 통해 실용화에 필요한 모든 요소를 다루고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 학술지 및 특허로 다수 발표되고 있으며, ETRI, WAVEPIA, XMW 등 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 산업화와 기술 이전이 이루어지고 있습니다. 연구실의 GaN HEMT 기반 증폭기 기술은 차세대 5G/6G 통신, 군용 레이더, 위성통신 등 첨단 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

연구실은 근거리 및 중거리 레이더 시스템, 원격센싱 모듈, 미니어처 레이더 모듈 등 다양한 응용을 위한 RF/마이크로파 모듈 개발에도 주력하고 있습니다. 특히, 3차원 프린팅 기술을 활용한 집적 도파관(SIW, HSIW) 및 부분적 빈 공간 구조 설계는 기존 대비 소형화, 경량화, 저손실 특성을 동시에 달성할 수 있는 혁신적인 접근입니다. 이를 통해 위성통신, 자동차 레이더, IoT 센서 등 다양한 분야에 적용 가능한 고성능 RF 모듈을 개발하고 있습니다. 3D 프린팅 기반 집적 도파관 기술은 비균일 인필 구조, 금속 및 레진 하이브리드 공정, 미세 가공 등 다양한 첨단 제조기술과 결합되어, 맞춤형 RF 부품 및 모듈 제작을 가능하게 합니다. 연구실에서는 이러한 기술을 활용하여 진행파 전력합성기, 저손실 파워 디바이더, 고효율 안테나 급전회로 등 다양한 마이크로파 부품을 설계 및 실험적으로 검증하고 있습니다. 또한, 실제 환경에서의 신뢰성 평가와 대량 생산 가능성에 대한 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 특허 및 산학협력 프로젝트로 이어지며, 차세대 레이더 및 원격센싱 시스템의 핵심 부품 기술로 자리매김하고 있습니다. 연구실의 3D 프린팅 기반 집적 도파관 및 모듈 기술은 RF/마이크로파 분야의 새로운 패러다임을 제시하며, 미래 지향적 연구와 산업적 파급력을 동시에 갖추고 있습니다.