저 손실 레디알 전력 결합기와 수냉 시스템을 이용한 고전력 증폭기 구현

Abstract

본 논문은 RF 전력 반도체를 사용한 고출력 전력증폭기를 구현한 것으로 기존의 플라즈마 발생 장치에 사용되는 마그네트론 방식의 고출력 증폭기 문제점인 낮은 효율과 짧은 수명, 유지 보수의 어려움 그리고 높은 운용비용 등을 개선하기 위한 것이다. 구현된 고출력 전력증폭기는 2.45 GHz ISM (industrial scientific medical) 대역에서 공간 결합 방식을 이용한 저 손실, 고출력 레디알 결합기와 반도체로 3 kW급 출력을 얻기 위해서 300 W 급 전력 증폭기 16개의 증폭기로 구성되어 있다. 또한, 이 증폭기는 개별적인 증폭기에 수냉 방식의 구조를 적용하여 고출력에 따른 발열문제를 극복하였다. 소형 시스템으로 구성된 이 전력증폭기는 원하는 출력에서 50%의 높은 효율을 얻었다.