재귀적 피드백 기반 고출력 마이크로파 발진 및 전력 증폭 회로

Recursive Feedback High-Power Microwave Oscillation and Amplification Circuits

연구 내용

균형 전력 증폭기와 위상 천이·고Q 대역통과 필터 피드백을 조합해 고출력 오실레이션을 생성하고, 전력분배·로드 미스매치 보정까지 수행하는 RF 회로 연구

본 연구는 RF/마이크로파 회로에서 전력 증폭과 발진을 동시에 안정화하는 구조 설계를 수행합니다. class-AB 기반 balanced power amplifier에 하이브리드 커플러를 포함하고, 위상 천이와 high-Q bandpass filter로 구성된 피드백 네트워크를 이용해 루프 내 신호를 재귀적으로 증폭하여 오실레이션을 형성합니다. 또한 quadrature Wilkinson power divider로 진폭·위상 밸런스를 확보하고, 플라즈마 적용 환경에서 로드 미스매치로 발생하는 출력 불평형을 reactance elimination과 complex conjugation 성질로 보정하는 balanced amplifier 설계를 수행합니다. 아울러 커플러 연결부의 상대 위상·크기 기반 임피던스 측정 절차를 포함해 검증 체계를 구성합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

초기에는 전력분배기에서 진폭과 위상 균형을 유지하는 구조를 중심으로 회로 설계를 정립했습니다. 이후 balanced power amplifier와 하이브리드 커플러, 위상천이 및 고Q 필터로 이루어진 피드백을 구성하여 재귀적 증폭 방식의 고출력 마이크로파 오실레이터를 구현했습니다. 최근에는 플라즈마 시스템에서 로드 미스매치에 의해 출력 불평형이 커지는 문제를 reactance elimination과 복소 켤레 성질 기반 회로로 완화하고, 측정 장비 기반의 임피던스 추정 방법을 함께 제시했습니다. 이를 ISM 응용의 다중 주파수·다중 시스템 제어 기술과 연계하는 방향으로 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

저위상잡음 고출력 오실레이터
RF-CMOS 기반 발진기 전단
진폭·위상 밸런싱 전력분배
로드 미스매치 허용 전력 증폭
플라즈마 가열·점화 전력 안정화
다중 공진 챔버 구동용 RF 전원
고전력 마이크로파 신호 생성 장치
커플러 기반 출력 임피던스 추정
RF 회로 탑재 ISM 실험 플랫폼
위상 제어형 능동 전력 합성