넓은 주파수 범위에서 동작하는 고출력 전기음향 변환기에 대한 요구는 지속적으로 증가하고 있으나, 이러한 변환기를 위한 적절한 임피던스 정합 회로를 설계하는 일은 여전히 어렵다. 기존의 수동 아날로그 정합 네트워크는 광대역 동작을 유지하면서도 부하에 최적의 유효(활성) 전력을 전달하는 데 한계를 보인다. 최근 제어 가능한 다중 스위칭 커패시터 설계가 이 문제를 어느 정도 해결하기는 했지만, 대개 피드백 루프와 복잡한 제어 회로가 필요하다. 이러한 한계를 극복하기 위해 우리는 양(+) 또는 음(-) 임피던스 컨버터를 사용하여 매우 넓은 대역폭을 달성하는 순차적 아날로그 임피던스 정합 설계 방법을 제안한다. 제안된 방법은 단계별 최적화 전략을 채택하며, 각 단계에서의 회로 파라미터를 목표 대역폭 내 입력 유효(활성) 전력을 극대화하도록 순차적으로 추정한다. 최적 단계 수 또한 각 단계에서의 유효 전력에 대한 증분 향상을 추정하여 결정한다. 정합 네트워크의 구성요소는 수동 LC 분기 또는 음(-) 임피던스 컨버터를 포함하는 능동 분기를 사용해 구현할 수 있으며, 이를 통해 유연하고 효과적인 광대역 정합이 가능하다. 제안 방법의 실현 가능성 및 전력 제한은 이론적으로 분석하고 회로 시뮬레이션을 통해 검증한다. 그 결과, 이 방법은 기존 LC 네트워크에 비해 우수한 정합 성능을 제공하며, 피드백 제어기나 디지털 로직을 요구하지 않으면서도 디지털 제어 정합 시스템과 견줄 만한 성능을 달성함을 보여준다. 상용 변환기와 동등한 버터워스–밴 다이크(Butterworth–Van Dyke, BVD) 모델을 사용한 실험 결과는 또한 제안 방법을 추가로 검증하며, 뛰어난 유효(활성) 전력 성능을 보여주고, 단순한 설계 방식이 광대역 변환기 응용 전반에 대해 효과적이며 실용적임을 확인한다.

Janus Helmholtz 변환기(JHT)는 이중 공진 특성에 의해 광대역에서 높은 전송 전압 응답(TVR)을 보이는 것으로 알려져 있다. 일반적으로 JHT의 광대역 전력 전송을 위해서는 정합 회로 설계를 필요로 한다. 그러나 기존의 정합 회로 설계는 광대역을 용이하게 포괄할 수 없으며, 부하로 전달되는 최대 능동 전력을 달성하기도 어렵다. 이러한 한계를 해결하기 위해, 전체 전력 전달 효율을 최대화하는 새로운 임피던스 정합 회로 설계 방법을 제안한다. 제안 방법은 입력 전력 인자와 부하 전력 인자의 목적함수에 기반한다. 제안 방법은 흔히 사용되는 입력 전력 인자만을 사용하는 방법보다 부하로의 능동 전력 전달을 더 향상시킨다. 제안 방법의 타당성을 입증하기 위해 케이블과 JHT의 등가 회로 모델을 고려하고, 공진 소자와 결합 커패시터로 구성된 컴팩트한 정합 회로를 채택한다. 세 개의 JHT, 두 개의 전력 구동 시스템, 그리고 두 개의 주파수 대역을 고려함으로써, 제안 방법이 부하로의 능동 전력 전달에서 유의미한 향상을 달성할 수 있음을 보인다. 또한 등가 JHT 회로, 케이블, 정합 회로에 대한 실험을 수행하여 입력 전력 인자가 73.2% 증가하고, 1 Vrms 입력 전압에서 부하로 전달되는 능동 전력이 2.03 mW 증가함을 확인하였다.