전북대학교는 이근희 전자정보공학부 대학원 석사과정생(지도교수 정용채)이 적은 소자로도 넓은 대역폭과 높은 설계 자유도를 확보할 수 있는 차세대 고주파(RF) 결합기 설계 기술을 제안해, 최근 열린 '2026년 한국전자파학회 하계종합학술대회'에서 우수논문상을 수상했다고 17일 밝혔다.
한국전자파학회 하계종합학술대회는 전자파 분야의 최신 기술과 연구 성과를 공유하는 국내 대표 학술행사다. 올해 학술대회는 '양자를 보는 눈, 우주를 여는 문: 전자파기술'을 주제로 5세대(5G)-어드밴스드(Advanced)와 6G 무선통신을 비롯해 우주·위성·국방·의료·산업 분야의 전자파 기술과 연구 동향을 폭넓게 다뤘다.
이근회 석사과정생은 이번 학술대회에서 '교차 공진 회로를 이용한 임의 종단 임피던스 기반 브랜치 라인 하이브리드 결합기'를 주제로 논문을 구두 발표해 연구의 독창성과 기술적 완성도를 인정받았다.
이번 연구는 교차 공진 회로를 활용해 서로 다른 종단 임피던스를 적용할 수 있는 새로운 구조의 브랜치 라인 하이브리드 결합기를 제안한 것이 핵심이다. 회로 내부에 코일 측정기(LC) 공진 구조를 적용함으로써 기존 집중소자 방식보다 적은 수의 인덕터를 사용하면서도 넓은 동작 대역폭을 확보하고, 각 단자에 서로 다른 종단 임피던스를 적용할 수 있는 설계 자유도를 높였다.
또 중심주파수에서 기존 결합기의 동작 특성을 유지하면서 대역폭을 넓힐 수 있도록 병렬 LC 공진 회로를 추가하고, 설계 계수를 통해 요구되는 회로 특성에 맞춰 최적화할 수 있도록 했다.
브랜치 라인 하이브리드 결합기는 무선통신 송수신 시스템에서 전력을 분배하고 위상을 제어하는 핵심 회로다. 이번 연구 성과는 서로 다른 임피던스를 가진 RF 회로를 연결해야 하는 전력 분배기와 위상 변환기, 평형 전력증폭기 등에 활용될 수 있다.
특히 소형화가 중요한 RF 집적회로(IC) 환경에서 기존 구조보다 적은 소자로 회로를 구현하면서도 넓은 대역폭과 높은 설계 자유도를 확보할 수 있어, 향후 5G-Advanced와 6G를 비롯한 다양한 고주파 무선통신 시스템에 적용될 것으로 기대된다.
이근회 석사과정생은 “이번 연구를 통해 제한된 면적에서도 다양한 종단 임피던스를 적용할 수 있는 브랜치 라인 하이브리드 결합기의 새로운 설계 가능성을 확인했다”며 “향후 실제 RF 집적회로 제작과 측정을 통해 제안 구조의 활용 가능성을 검증하고, 다양한 무선통신 시스템에 적용할 수 있도록 연구를 발전시키겠다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 교육부 재원으로 한국연구재단의 중점연구소사업 및 지역지능화혁신인재사업 지원을 받아 수행됐다.
전주=김한식 기자 hskim@etnews.com
