본 논문은 플라즈마 시스템에서 개별 전력 증폭기(PA) 구성요소의 출력 전압 균형과 전압 정재파 최소화를 제공하기 위해, 리액턴스 제거 기법과 복소 켤레 성질을 활용한 균형 증폭기의 새로운 설계 방법을 제안한다. 리액턴스 제거 회로는 개별 PA의 두 출력에 적용되어, RF 시스템의 특성 임피던스보다 실수이며 더 낮은 출력 임피던스 조건을 만족시킨다. 두 경로 간(through) 및 결합(coupling) 계수 사이의 복소 켤레 성질을 위해 변압기 기반 사분(Quadrature) 결합기(transformer-based quadrature couplers)를 채택한다. 제시된 균형 증폭기는 두 세트의 PA, 변압기 기반 사분 결합기, 그리고 리액턴스 상쇄 성분으로 구성된다. 설계된 균형 증폭기는 이를 진공 자외선(ultraviolet) 플라즈마 램프 시스템에 적용하여 검증하였다. 측정 결과, 제안된 균형 증폭기는 기존 구조와 비교하여 각각 출력 전압 차이와 최대 출력 전압이 20.78 dB 및 2.22 dB 감소함을 보였다. 또한 본 연구에서는, 두 세트의 PA와 변압기 기반 사분 결합기로 구성된 균형 증폭기에서 PA 출력의 단순 오실로스코프 기반 임피던스 측정 방법을 제시하며, 결합기에 더미 부하와 실제 부하가 연결된 경우에 대한 출력 전압의 상대 크기와 위상을 사용한다. 도입된 측정 기법은 −20 및 −10 dBm의 소신호 입력에 대해 벡터 네트워크 분석기(vector network analyzer) 기반 방법으로 얻은 반사계수(reflection coefficient) 결과와 비교하였다.

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