입자 가속기용 수냉식 고전력 증폭기 구현

• Published in: 한국항행학회논문지 Vol. 21; no. 1; pp. 66 - 71
• Main Authors: 윤영철, Young-chul Yoon, 김영, Young Kim
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국항행학회 28.02.2017
• Subjects: 165 MHz amplifier; 5 kW high power amplifier; Class AB; Push-pull; Water cooling; 항공우주공학; Water cooling; 165 MHz amplifier; 5 kW high power amplifier; Class AB; Push-pull
• ISSN: 1226-9026; 2288-842X
• DOI: 10.12673/jant.2017.21.1.66

본 논문은 입자 가속기에 이용되는 165 MHz, 5 kW 고전력 증폭기의 제작에 대한 내용을 서술하였다. 이 고전력 증폭기구성은 주 증폭기를 구동할 수 있는 드라이브 증폭기 모듈, 16개의 600 W 클래스 AB 푸쉬풀 증폭기 모듈 그리고 이 모듈출력을 분배 또는 결합하기 위해 집중소자 LC로 구현한 입출력의 윌킨슨 결합기로 구성되어 있다. 그리고 정상적인 출력과 부하에서 반사되는 전력을 감시하여 증폭기를 보호하기 위한 방향성 결합기가 구성되어있으며, 600 W 주 증폭기는 입력전원에 의해서 발생되는 열을 방출시키기 위해서 방열판 밑에 물을 통과시키는 관을 넣어 방열하는 워터 쿨링 방법을 사용하였다. 여기서 구현된 증폭기는 중심주파수 165 MHz에서 포화 전력레벨이 5.0 kW 출력레벨에서 62.5 %의 효율을 얻었다. This paper describes implementation of a 165 MHz, 5 kW RF high power amplifier (HPA) for particle accelerator applications. The HPA consists of a drive amplifier for main amplifiers driving, sixteen 600 W class-AB push-pull power amplifier pallets and Wilkinson power divider/combiner using lumped LC components, which are divided/combined power amplifier pallet outputs. To detected the amplifier circuit of normal and reflected output power conditions, we used a bidirectional coupler. To radiate heat of main power amplifier, we were used an water-cooled copper plates to go through a water for radiation of heat. The HPA of center frequency 165 MHz has archived an efficiency of 62.5 % at 5 kW of power level experimentally.