JP2000245057A - 超高周波回路とその静電気保護方法 - Google Patents
超高周波回路とその静電気保護方法Info
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- JP2000245057A JP2000245057A JP4475399A JP4475399A JP2000245057A JP 2000245057 A JP2000245057 A JP 2000245057A JP 4475399 A JP4475399 A JP 4475399A JP 4475399 A JP4475399 A JP 4475399A JP 2000245057 A JP2000245057 A JP 2000245057A
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- Japan
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- diodes
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 準ミリ波やミリ波帯の超高周波回路を静電気
によるサージから保護する。 【解決手段】 保護対象回路１０の入力端と出力端に接
続されたλ／４長のマイクロストリップラインＬ２、Ｌ
３の他端（Ａ、Ｂ点）と、接地及び電源との間をダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ４で接続し、かつこれらダイオードは
直流的に逆極性となるように接続する。そうするとＡ、
Ｂ点は高周波的にはコンデンサＣ２、Ｃ３で接続されて
おり、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４の浮遊容量は高周波的
にはこれらと並列接続されるので、影響は少ない。ま
た、λ／４長のマイクロストリップラインは高周波的に
高いインピーダンスになるから、ダイオード接続による
保護対象回路への影響は殆どなく、一方、サージに対し
てはこれを吸収し、保護対象回路を保護する。
によるサージから保護する。 【解決手段】 保護対象回路１０の入力端と出力端に接
続されたλ／４長のマイクロストリップラインＬ２、Ｌ
３の他端（Ａ、Ｂ点）と、接地及び電源との間をダイオ
ードＣＲ１〜ＣＲ４で接続し、かつこれらダイオードは
直流的に逆極性となるように接続する。そうするとＡ、
Ｂ点は高周波的にはコンデンサＣ２、Ｃ３で接続されて
おり、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４の浮遊容量は高周波的
にはこれらと並列接続されるので、影響は少ない。ま
た、λ／４長のマイクロストリップラインは高周波的に
高いインピーダンスになるから、ダイオード接続による
保護対象回路への影響は殆どなく、一方、サージに対し
てはこれを吸収し、保護対象回路を保護する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超高周波回路とそ
の静電気保護方法に関するものである。
の静電気保護方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は、低周波領域の回路に静電気保護
対策を施した回路例で、保護対象回路４０は、例えば増
幅器、周波数変換器等の能動素子を用いた回路である。
このような回路に、静電気に起因するサージ電圧が加わ
ると、能動素子が破壊される危険や著しい劣化があるの
で、サージを吸収するためのダイオード４１〜４４を入
力回路及び出力回路と接地及び電源ライン間に設けてい
る。
対策を施した回路例で、保護対象回路４０は、例えば増
幅器、周波数変換器等の能動素子を用いた回路である。
このような回路に、静電気に起因するサージ電圧が加わ
ると、能動素子が破壊される危険や著しい劣化があるの
で、サージを吸収するためのダイオード４１〜４４を入
力回路及び出力回路と接地及び電源ライン間に設けてい
る。
【０００３】しかし、ミリ波、準ミリ波のような超高周
波数領域になると、ダイオードの浮遊容量が回路に与え
る影響が大きいため、入／出力回路に直接ダイオードを
設けると、回路のインピーダンスが低くなり、回路整合
がくずれて損失が著しく大きくなるので、静電気による
破壊防止用保護ダイオードは設けられていない。
波数領域になると、ダイオードの浮遊容量が回路に与え
る影響が大きいため、入／出力回路に直接ダイオードを
設けると、回路のインピーダンスが低くなり、回路整合
がくずれて損失が著しく大きくなるので、静電気による
破壊防止用保護ダイオードは設けられていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ミリ波
・準ミリ波帯の高周波での能動素子部品及び回路は、静
電気に著しく弱い。このため、製造段階、保守段階、及
び運用段階で静電気による能動素子破壊や劣化が発生し
やすいという問題があった。
・準ミリ波帯の高周波での能動素子部品及び回路は、静
電気に著しく弱い。このため、製造段階、保守段階、及
び運用段階で静電気による能動素子破壊や劣化が発生し
やすいという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、静電気による素子の破壊
や劣化を防止するようにした超高周波回路とその静電気
保護方法を提供することにある。
や劣化を防止するようにした超高周波回路とその静電気
保護方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、能動素子を用
いて構成した保護対象回路と、この入力端とその出力端
の少なくとも一方、もしくは双方のそれぞれにその一端
が接続され、かつ動作周波数に対して４分の１波長の長
さをもつマイクロストリップラインと、そのマイクロス
トリップラインの他端を動作周波数に対して接地電位と
するための前記マイクロストリップラインの他端と接地
との間に設けられたコンデンサと、前記マイクロストリ
ップラインの他端と接地との間及び前記他端と電源との
間にそれぞれ直流的に逆極性となるように設けられたダ
イオードとを備えたことを特徴とする超高周波回路を開
示する。
いて構成した保護対象回路と、この入力端とその出力端
の少なくとも一方、もしくは双方のそれぞれにその一端
が接続され、かつ動作周波数に対して４分の１波長の長
さをもつマイクロストリップラインと、そのマイクロス
トリップラインの他端を動作周波数に対して接地電位と
するための前記マイクロストリップラインの他端と接地
との間に設けられたコンデンサと、前記マイクロストリ
ップラインの他端と接地との間及び前記他端と電源との
間にそれぞれ直流的に逆極性となるように設けられたダ
イオードとを備えたことを特徴とする超高周波回路を開
示する。
【０００７】更に本発明は、能動素子を用いて構成した
保護対象回路の入力端と出力端の少なくとも一方、もし
くは双方のそれぞれに４分の１波長の長さをもつマイク
ロストリップラインの一端を接続し、その他端をコンデ
ンサを介して接地することにより前記他端を動作周波数
に対して接地状態とするとともに、前記マイクロストリ
ップラインの他端と接地との間及び前記他端と電源との
間をそれぞれ直流的に逆極性となるようにダイオードで
接続し、このダイオードで静電気によるサージのエネル
ギーを吸収するようにしたことを特徴とする超高周波回
路の静電気保護方法を開示する。
保護対象回路の入力端と出力端の少なくとも一方、もし
くは双方のそれぞれに４分の１波長の長さをもつマイク
ロストリップラインの一端を接続し、その他端をコンデ
ンサを介して接地することにより前記他端を動作周波数
に対して接地状態とするとともに、前記マイクロストリ
ップラインの他端と接地との間及び前記他端と電源との
間をそれぞれ直流的に逆極性となるようにダイオードで
接続し、このダイオードで静電気によるサージのエネル
ギーを吸収するようにしたことを特徴とする超高周波回
路の静電気保護方法を開示する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明になる超高周波回路の構成例を示
す回路図である。保護対象回路１０は準ミリ波帯あるい
はミリ波帯の能動回路、例えば増幅器で、その入力直流
電位及び出力直流電位は、１つの直流電源＋Ｖｃｃによ
り抵抗Ｒ１とマイクロストリップラインＬ２、及び抵抗
Ｒ２とマイクロストリップラインＬ３をそれぞれ介して
与えられている。コンデンサＣ１、Ｃ４は信号の入力
端、出力端と増幅器とを直流的に遮断するものである。
マイクロストリップラインＬ１及びＬ４は、信号の入力
回路及び出力回路の整合をとるために設けられている。
マイクロストリップラインＬ２及びＬ３は、この回路の
動作周波数に対して１／４波長の長さを有し、その電源
側（図１のＡ、Ｂ点）には高周波をバイパスするための
コンデンサＣ２、Ｃ３が接地との間に設けられている。
する。図１は、本発明になる超高周波回路の構成例を示
す回路図である。保護対象回路１０は準ミリ波帯あるい
はミリ波帯の能動回路、例えば増幅器で、その入力直流
電位及び出力直流電位は、１つの直流電源＋Ｖｃｃによ
り抵抗Ｒ１とマイクロストリップラインＬ２、及び抵抗
Ｒ２とマイクロストリップラインＬ３をそれぞれ介して
与えられている。コンデンサＣ１、Ｃ４は信号の入力
端、出力端と増幅器とを直流的に遮断するものである。
マイクロストリップラインＬ１及びＬ４は、信号の入力
回路及び出力回路の整合をとるために設けられている。
マイクロストリップラインＬ２及びＬ３は、この回路の
動作周波数に対して１／４波長の長さを有し、その電源
側（図１のＡ、Ｂ点）には高周波をバイパスするための
コンデンサＣ２、Ｃ３が接地との間に設けられている。
【０００９】以上に説明した各回路要素は、従来回路と
同じで、さらにダイオードでＣＲ１〜ＣＲ４を図示のよ
うに付加した点が本発明の特徴である。そしてこの回路
では、Ａ点、Ｂ点はコンデンサＣ２、Ｃ３でそれぞれ接
地されているために、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４を接続
しても、これらダイオードがもつ微細な容量が高周波的
にはコンデンサＣ２、Ｃ３に並列に付加されるだけで、
何ら影響はない。また、Ａ点及びＢ点は動作周波数にお
いて高周波的に接地であり、入力には、１／４波長のマ
イクロストリップラインＬ２、出力には１／４波長のマ
イクロストリップラインＬ３が入っていて、これらは動
作周波数に於いてはハイインピーダンスとなるから、Ａ
点及びＢ点に接続された回路部品は高周波的に何ら影響
を与えない。
同じで、さらにダイオードでＣＲ１〜ＣＲ４を図示のよ
うに付加した点が本発明の特徴である。そしてこの回路
では、Ａ点、Ｂ点はコンデンサＣ２、Ｃ３でそれぞれ接
地されているために、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４を接続
しても、これらダイオードがもつ微細な容量が高周波的
にはコンデンサＣ２、Ｃ３に並列に付加されるだけで、
何ら影響はない。また、Ａ点及びＢ点は動作周波数にお
いて高周波的に接地であり、入力には、１／４波長のマ
イクロストリップラインＬ２、出力には１／４波長のマ
イクロストリップラインＬ３が入っていて、これらは動
作周波数に於いてはハイインピーダンスとなるから、Ａ
点及びＢ点に接続された回路部品は高周波的に何ら影響
を与えない。
【００１０】一方、静電気によるサージ電圧は一般的に
極めて広い周波数スペクトルをもち、そのエネルギーの
大部分はミリ波帯や準ミリ波帯より低い帯域にある。従
って、加えられたサージ電圧のエネルギーの大部分に対
しては、各マイクロストリップラインは単なる導体とし
て働くから、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４により吸収さ
れ、保護対象回路１０に印加されるサージ電圧はごくわ
ずかなものとなる。即ち、入力端に加えられた負電圧の
サージのエネルギーはダイオードＣＲ２に吸収され、正
電圧サージのエネルギーはダイオードＣＲ１に吸収され
る。また出力端に加えられた負電圧サージのエネルギー
はダイオードＣＲ４に吸収され、正電圧サージのエネル
ギーはダイオードＣＲ３に吸収される。こうして保護対
象回路１０の入力端、出力端に加えられる静電気による
サージ電圧のエネルギーを各ダイオードで吸収して回路
を保護することができる。なお、一般的に回路の出力側
に用いられる能動素子の耐圧は高いものが多いので、出
力側のダイオードＣＲ３、ＣＲ４を省略することもでき
る。
極めて広い周波数スペクトルをもち、そのエネルギーの
大部分はミリ波帯や準ミリ波帯より低い帯域にある。従
って、加えられたサージ電圧のエネルギーの大部分に対
しては、各マイクロストリップラインは単なる導体とし
て働くから、ダイオードＣＲ１〜ＣＲ４により吸収さ
れ、保護対象回路１０に印加されるサージ電圧はごくわ
ずかなものとなる。即ち、入力端に加えられた負電圧の
サージのエネルギーはダイオードＣＲ２に吸収され、正
電圧サージのエネルギーはダイオードＣＲ１に吸収され
る。また出力端に加えられた負電圧サージのエネルギー
はダイオードＣＲ４に吸収され、正電圧サージのエネル
ギーはダイオードＣＲ３に吸収される。こうして保護対
象回路１０の入力端、出力端に加えられる静電気による
サージ電圧のエネルギーを各ダイオードで吸収して回路
を保護することができる。なお、一般的に回路の出力側
に用いられる能動素子の耐圧は高いものが多いので、出
力側のダイオードＣＲ３、ＣＲ４を省略することもでき
る。
【００１１】図３は、図１の回路を基板上に実装した例
を示すものでである。基板３０は２層のセラミック基板
で、コンデンサ、ダイオード等の回路部品が実装されて
いる部品面を示している。この面と反対の対極面は接地
面で、各回路部品には図１と同一符号が付されて図示さ
れている。
を示すものでである。基板３０は２層のセラミック基板
で、コンデンサ、ダイオード等の回路部品が実装されて
いる部品面を示している。この面と反対の対極面は接地
面で、各回路部品には図１と同一符号が付されて図示さ
れている。
【００１２】図２は、本発明になる超高周波回路の別の
構成例を示す回路図で、保護対象回路２０はやはり準ミ
リ波帯あるいはミリ波帯の能動回路、例えば増幅器であ
る。この回路では、入力側のバイアス電圧が電源ーＶｃ
ｃ１から与えられており、出力側のバイアス電圧が電源
＋Ｖｃｃ２から与えられている点が図１の構成例と異な
っており、これに伴って入力側のＣ点に接続するダイオ
ードＣＲ１、ＣＲ２の極性が図１の場合とは逆になって
いる。この構成の動作は、保護対象回路の動作に関して
は図１のものと同様で、Ｃ、Ｄ点を高周波的に接地する
ことでバイアス回路が保護対象回路２０の入出力端に影
響しないようにしている。そしてダイオードＣＲ１〜Ｃ
Ｒ４の挿入も高周波特性には影響しない。静電気による
サージに対しては、出力側は図１の場合と同じである
が、入力側では負電圧サージのエネルギーがダイオード
ＣＲ１で、正電圧サージのエネルギーがダイオードＣＲ
２で吸収され、この点は図１とは異なる。しかし、いず
れにしても、保護対象回路の高周波動作に悪影響を与え
ることなしに、保護対象回路２０を静電気のサージから
保護することができる。
構成例を示す回路図で、保護対象回路２０はやはり準ミ
リ波帯あるいはミリ波帯の能動回路、例えば増幅器であ
る。この回路では、入力側のバイアス電圧が電源ーＶｃ
ｃ１から与えられており、出力側のバイアス電圧が電源
＋Ｖｃｃ２から与えられている点が図１の構成例と異な
っており、これに伴って入力側のＣ点に接続するダイオ
ードＣＲ１、ＣＲ２の極性が図１の場合とは逆になって
いる。この構成の動作は、保護対象回路の動作に関して
は図１のものと同様で、Ｃ、Ｄ点を高周波的に接地する
ことでバイアス回路が保護対象回路２０の入出力端に影
響しないようにしている。そしてダイオードＣＲ１〜Ｃ
Ｒ４の挿入も高周波特性には影響しない。静電気による
サージに対しては、出力側は図１の場合と同じである
が、入力側では負電圧サージのエネルギーがダイオード
ＣＲ１で、正電圧サージのエネルギーがダイオードＣＲ
２で吸収され、この点は図１とは異なる。しかし、いず
れにしても、保護対象回路の高周波動作に悪影響を与え
ることなしに、保護対象回路２０を静電気のサージから
保護することができる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、ミリ波、準ミリ波帯の
無線機等の能動素子、能動回路を静電気破壊や劣化から
防止する事が出来る。従って、製作段階、保守段階での
静電気破壊に要する配慮が著しく軽減され、さらに運用
段階で外部から入力される静電気放電・誘導雷に対して
も回路が破壊や劣化から保護される効果は非常に大き
い。
無線機等の能動素子、能動回路を静電気破壊や劣化から
防止する事が出来る。従って、製作段階、保守段階での
静電気破壊に要する配慮が著しく軽減され、さらに運用
段階で外部から入力される静電気放電・誘導雷に対して
も回路が破壊や劣化から保護される効果は非常に大き
い。
【図１】本発明になる超高周波回路の構成例を示す回路
図である。
図である。
【図２】本発明になる超高周波回路の他の構成例を示す
回路図である。
回路図である。
【図３】図１の回路の実施例を示す図である。
【図４】従来の静電気保護を施した回路図例である。
１０、２０ 保護対象回路 ＣＲ１〜ＣＲ２ ダイオード Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ Ｒ１、Ｒ２ 抵抗器 Ｌ１〜Ｌ４ マイクロストリップライン
Claims (2)
- 【請求項１】 能動素子を用いて構成した保護対象回路
と、この入力端とその出力端の少なくとも一方、もしく
は双方のそれぞれにその一端が接続され、かつ動作周波
数に対して４分の１波長の長さをもつマイクロストリッ
プラインと、そのマイクロストリップラインの他端を動
作周波数に対して接地電位とするための前記マイクロス
トリップラインの他端と接地との間に設けられたコンデ
ンサと、前記マイクロストリップラインの他端と接地と
の間及び前記他端と電源との間にそれぞれ直流的に逆極
性となるように設けられたダイオードとを備えたことを
特徴とする超高周波回路。 - 【請求項２】 能動素子を用いて構成した保護対象回路
の入力端と出力端の少なくとも一方、もしくは双方のそ
れぞれに４分の１波長の長さをもつマイクロストリップ
ラインの一端を接続し、その他端をコンデンサを介して
接地することにより前記他端を動作周波数に対して接地
状態とするとともに、前記マイクロストリップラインの
他端と接地との間及び前記他端と電源との間をそれぞれ
直流的に逆極性となるようにダイオードで接続し、この
ダイオードで静電気によるサージのエネルギーを吸収す
るようにしたことを特徴とする超高周波回路の静電気保
護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4475399A JP2000245057A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 超高周波回路とその静電気保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4475399A JP2000245057A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 超高周波回路とその静電気保護方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000245057A true JP2000245057A (ja) | 2000-09-08 |
Family
ID=12700209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4475399A Pending JP2000245057A (ja) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | 超高周波回路とその静電気保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000245057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7430103B2 (en) | 2003-09-19 | 2008-09-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Static electricity protective circuit and high-frequency circuit apparatus incorporating the same |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP4475399A patent/JP2000245057A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7430103B2 (en) | 2003-09-19 | 2008-09-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Static electricity protective circuit and high-frequency circuit apparatus incorporating the same |
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