[연구자 요약] 최오룡 연구원은 고출력 광대역 고주파 전력 결합기 및 도파관 기술 개발에 주력하고 있습니다. 주요 연구 분야는 고주파 전력의 효율적인 분배 및 측정을 위한 고성능 결합기 설계입니다. 특히, 인쇄회로기판(PCB) 기반의 고출력 광대역 고주파 결합기는 마이크로스트립 전송선로와 T형 접합부를 활용하여 기존 전력 분배기의 부피를 혁신적으로 줄이고, 설계 단순화 및 제작 비용 절감을 실현했습니다. 또한, 광대역 고출력 동축 도파관용 양방향성 결합기 연구를 통해 순방향 및 역방향 RF 진행파를 정밀하게 측정하고, 고출력 환경에서의 공기 중 절연 파괴 현상을 방지하며 격리도를 향상시키는 기술을 개발했습니다. 이러한 연구 성과는 고주파 전력을 다루는 다양한 과학 및 산업 분야에서 장비의 소형화, 효율성 증대, 안정성 확보에 기여하며, 특히 입자 가속기, 레이더, 통신 시스템 등 고출력 RF 시스템의 성능 향상에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.

직책

연구원

소속 기관

기초과학연구원 (중이온가속기구축사업단)

연구실

SRF시험시설팀 IF·고주파팀

연구 분야

고출력 광대역 고주파 결합기 기술: 본 연구는 고출력 광대역 고주파 결합기 기술 개발에 중점을 둡니다. 이 기술은 인쇄 회로 기판(PCB) 기반으로, 제1 및 제2 입력 포트와 출력 포트를 가지며, 유전체층 위에 만곡된 마이크로 스트립 형태의 전송 선로를 통해 전력을 효율적으로 분배합니다. 특히, 이 결합기는 제1 및 제2 입력 포트 간의 격리도 특성과 출력 포트에서의 반사 특성을 최소화하는 격리 저항을 포함하여 안정적인 동작을 보장합니다. 주요 기술은 T형 접합부를 형성하는 제1, 제2, 제3 전송 선로의 설계에 있습니다. 이를 통해 전력 결합기 회로 내에서 전력이 전송되는 방향으로 길어지는 성분을 대폭 축소하여 고주파 광대역 전력 분배기의 부피를 현저하게 감소시킬 수 있습니다. 이는 기존 기술 대비 소형화 및 경량화를 가능하게 합니다. 이러한 혁신적인 설계는 단 하나의 격리 저항만을 사용함으로써 설계 구조의 단순화와 제작 비용의 절감 효과를 가져옵니다. 따라서 본 기술은 고주파 시스템의 효율성 향상뿐만 아니라, 생산성 증대 및 경제성 확보에 기여할 수 있습니다. 이는 특히 고밀도, 고성능이 요구되는 RF 시스템 및 다양한 전자 장비 분야에서 폭넓게 활용될 잠재력을 가집니다., 광대역 고출력 동축 도파관용 양방향성 결합기: 본 연구실은 광대역 고출력 동축 도파관용 양방향성 결합기 개발에 주력하고 있습니다. 이 장치는 중공의 내부 관과 이를 감싸는 외부 관으로 구성되며, 외부 관에는 상호 이격된 두 개의 홀을 통해 커패시티브 커플러가 장착됩니다. 핵심 기술은 순방향 RF 진행파와 역방향 RF 반사파의 RF 파워 커플링 출력을 정밀하게 계측하는 데 있습니다. 특히, 제1 커패시티브 커플러는 순방향 RF 진행파를, 제2 커패시티브 커플러는 역방향 RF 반사파를 측정하도록 설계되어, 양방향 RF 파워 계측이 동시에 가능합니다. 이러한 설계는 고출력 환경에서도 도파관 내 공기 중 절연파괴 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 차별점을 가집니다. 또한, 하나의 커패시티브 커플러에서만 커플링 출력이 발생하고 다른 커플러에서는 격리되도록 하여 격리도 특성을 크게 향상시킵니다. 이 결합기는 고출력 RF 시스템의 안정적인 운영과 정밀한 전력 제어에 필수적인 기술입니다. 순방향 및 역방향 RF 파워를 동시에 측정하고, 고출력 환경에서의 절연 파괴를 방지하며, 높은 격리도를 제공함으로써 가속기, 레이더, 무선 통신 시스템 등 다양한 고출력 RF 응용 분야에서 장비의 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 크게 기여할 것입니다.

키워드

동축 도파관, RF 파워 커플링, RF 시스템, 전송선로, 광대역 전력 분배, 전자파, 절연 파괴 방지, 전력 증폭, 고출력 RF, RF 계측, 회로 설계, 무선 통신, 입자 가속기, 고주파 결합기, 마이크로스트립, 고출력 광대역 고주파 결합기 기술, 본 연구는 고출력 광대역 고주파 결합기 기술 개발에 중점을 둡니다. 이 기술은 인쇄 회로 기판(PCB) 기반으로, 제1 및 제2 입력 포트와 출력 포트를 가지며, 유전체층 위에 만곡된 마이크로 스트립 형태의 전송 선로를 통해 전력을 효율적으로 분배합니다. 특히, 이 결합기는 제1 및 제2 입력 포트 간의 격리도 특성과 출력 포트에서의 반사 특성을 최소화하는 격리 저항을 포함하여 안정적인 동작을 보장합니다. 주요 기술은 T형 접합부를 형성하는 제1, 제2, 제3 전송 선로의 설계에 있습니다. 이를 통해 전력 결합기 회로 내에서 전력이 전송되는 방향으로 길어지는 성분을 대폭 축소하여 고주파 광대역 전력 분배기의 부피를 현저하게 감소시킬 수 있습니다. 이는 기존 기술 대비 소형화 및 경량화를 가능하게 합니다. 이러한 혁신적인 설계는 단 하나의 격리 저항만을 사용함으로써 설계 구조의 단순화와 제작 비용의 절감 효과를 가져옵니다. 따라서 본 기술은 고주파 시스템의 효율성 향상뿐만 아니라, 생산성 증대 및 경제성 확보에 기여할 수 있습니다. 이는 특히 고밀도, 고성능이 요구되는 RF 시스템 및 다양한 전자 장비 분야에서 폭넓게 활용될 잠재력을 가집니다., 광대역 고출력 동축 도파관용 양방향성 결합기, 본 연구실은 광대역 고출력 동축 도파관용 양방향성 결합기 개발에 주력하고 있습니다. 이 장치는 중공의 내부 관과 이를 감싸는 외부 관으로 구성되며, 외부 관에는 상호 이격된 두 개의 홀을 통해 커패시티브 커플러가 장착됩니다. 핵심 기술은 순방향 RF 진행파와 역방향 RF 반사파의 RF 파워 커플링 출력을 정밀하게 계측하는 데 있습니다. 특히, 제1 커패시티브 커플러는 순방향 RF 진행파를, 제2 커패시티브 커플러는 역방향 RF 반사파를 측정하도록 설계되어, 양방향 RF 파워 계측이 동시에 가능합니다. 이러한 설계는 고출력 환경에서도 도파관 내 공기 중 절연파괴 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 차별점을 가집니다. 또한, 하나의 커패시티브 커플러에서만 커플링 출력이 발생하고 다른 커플러에서는 격리되도록 하여 격리도 특성을 크게 향상시킵니다. 이 결합기는 고출력 RF 시스템의 안정적인 운영과 정밀한 전력 제어에 필수적인 기술입니다. 순방향 및 역방향 RF 파워를 동시에 측정하고, 고출력 환경에서의 절연 파괴를 방지하며, 높은 격리도를 제공함으로써 가속기, 레이더, 무선 통신 시스템 등 다양한 고출력 RF 응용 분야에서 장비의 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 크게 기여할 것입니다.