JP2001053563A

JP2001053563A - マイクロ波増幅器

Info

Publication number: JP2001053563A
Application number: JP11225243A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamanaka; 宏治山中; Yasuyuki Ito; 康之伊藤; Kazuhiko Nakahara; 和彦中原; Yukinori Tarui; 幸宣垂井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】可変制御電源１５の制御電圧を適宜調整する
ことにより、入力側のインピーダンスと出力側のインピ
ーダンスの整合を図ることができるが、バラクタダイオ
ード１３の寄生抵抗成分により損失が生じるため、入力
側では雑音性能が劣化し、出力側では出力性能が劣化す
るなどの課題があった。【解決手段】マイクロ波トランジスタ２３のドレイン
電極Ｄと接地３２間に電界効果トランジスタ２８等を接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波を増
幅するマイクロ波増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は例えば特開平３−２７４９０２
号公報に示された従来のマイクロ波増幅器を示す構成図
であり、図において、１はマイクロ波を入力する入力端
子、２，４は入力側の伝送路、３は入力側のインピーダ
ンスを整合する整合回路、５はマイクロ波を増幅する電
界効果トランジスタ、６，８は出力側の伝送路、７は出
力側のインピーダンスを整合する整合回路、９はマイク
ロ波を出力する出力端子である。

【０００３】図２２は整合回路３，７の内部構成を示す
構成図であり、図において、１１，１２はＤＣカットキ
ャパシタ、１３は可変容量素子として機能するバラクタ
ダイオード、１４は高周波チョークコイル、１５はバラ
クタダイオード１３を制御する外部の可変制御電源であ
る。

【０００４】次に動作について説明する。電界効果トラ
ンジスタ５の入力側のインピーダンスは整合回路３を用
いて整合する。具体的には、可変制御電源１５の制御電
圧を調整すると、整合回路３のバラクタダイオード１３
が可変容量素子として機能するので、入力側のインピー
ダンスが所望のインピーダンスになるように、可変制御
電源１５の制御電圧を調整する。

【０００５】一方、電界効果トランジスタ５の出力側の
インピーダンスは整合回路７を用いて整合する。具体的
には、可変制御電源１５の制御電圧を調整すると、整合
回路７のバラクタダイオード１３が可変容量素子として
機能するので、出力側のインピーダンスが所望のインピ
ーダンスになるように、可変制御電源１５の制御電圧を
調整する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波増幅
器は以上のように構成されているので、可変制御電源１
５の制御電圧を適宜調整することにより、入力側のイン
ピーダンスと出力側のインピーダンスの整合を図ること
ができるが、バラクタダイオード１３の寄生抵抗成分に
より損失が生じるため、入力側では雑音性能が劣化し、
出力側では出力性能が劣化するなどの課題があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、雑音性能や出力性能の劣化を招く
ことなく、入力側のインピーダンスと出力側のインピー
ダンスの整合を図ることができるマイクロ波増幅器を得
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るマイクロ
波増幅器は、マイクロ波トランジスタのソース電極と接
地間にインダクタを接続するとともに、マイクロ波トラ
ンジスタのドレイン電極と接地間に可変リアクタンス素
子を接続するようにしたものである。

【０００９】この発明に係るマイクロ波増幅器は、マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダクタ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのゲート
電極と接地間に可変リアクタンス素子を接続するように
したものである。

【００１０】この発明に係るマイクロ波増幅器は、各マ
イクロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダク
タを接続するとともに、初段のマイクロ波トランジスタ
以外の各マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間
に接続するリアクタンス素子のうち、少なくとも１個の
リアクタンス素子を可変リアクタンス素子を用いて構成
するようにしたものである。

【００１１】この発明に係るマイクロ波増幅器は、マイ
クロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電極間に抵
抗及びコンデンサを接続するとともに、マイクロ波トラ
ンジスタのドレイン電極と接地間に可変リアクタンス素
子を接続するようにしたものである。

【００１２】この発明に係るマイクロ波増幅器は、マイ
クロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電極間に抵
抗及びコンデンサを接続するとともに、マイクロ波トラ
ンジスタのゲート電極と接地間に可変リアクタンス素子
を接続するようにしたものである。

【００１３】この発明に係るマイクロ波増幅器は、各マ
イクロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電極間に
抵抗及びコンデンサを接続するとともに、初段のマイク
ロ波トランジスタ以外の各マイクロ波トランジスタのゲ
ート電極と接地間に接続するリアクタンス素子のうち、
少なくとも１個のリアクタンス素子を可変リアクタンス
素子を用いて構成するようにしたものである。

【００１４】この発明に係るマイクロ波増幅器は、マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダクタ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのゲート
電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデンサを接続し、
マイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地間に可変
リアクタンス素子を接続するようにしたものである。

【００１５】この発明に係るマイクロ波増幅器は、マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダクタ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのゲート
電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデンサを接続し、
マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間に可変リ
アクタンス素子を接続するようにしたものである。

【００１６】この発明に係るマイクロ波増幅器は、各マ
イクロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダク
タを接続するとともに、各マイクロ波トランジスタのゲ
ート電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデンサを接続
し、初段のマイクロ波トランジスタ以外の各マイクロ波
トランジスタのゲート電極と接地間に接続するリアクタ
ンス素子のうち、少なくとも１個のリアクタンス素子を
可変リアクタンス素子を用いて構成するようにしたもの
である。

【００１７】この発明に係るマイクロ波増幅器は、短絡
−直列の逆Ｌ回路を用いて可変リアクタンス素子を構成
するようにしたものである。

【００１８】この発明に係るマイクロ波増幅器は、直列
−短絡の逆Ｌ回路を用いて可変リアクタンス素子を構成
するようにしたものである。

【００１９】この発明に係るマイクロ波増幅器は、固定
インダクタと可変容量素子が縦続接続又は並列接続され
た集中定数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成す
るようにしたものである。

【００２０】この発明に係るマイクロ波増幅器は、１／
４波長以下の長さの先端短絡スタブと可変容量素子が縦
続接続又は並列接続された分布定数素子を用いて可変リ
アクタンス素子を構成するようにしたものである。

【００２１】この発明に係るマイクロ波増幅器は、固定
容量素子と可変容量素子が縦続接続又は並列接続された
集中定数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成する
ようにしたものである。

【００２２】この発明に係るマイクロ波増幅器は、１／
４波長以上の長さの先端短絡スタブと可変容量素子が縦
続接続又は並列接続された分布定数素子を用いて可変リ
アクタンス素子を構成するようにしたものである。

【００２３】この発明に係るマイクロ波増幅器は、ゲー
ト・ドレイン間，ゲート・ソース間又はドレイン・ソー
ス間が短絡された電界効果トランジスタを用いて可変リ
アクタンス素子を構成するようにしたものである。

【００２４】この発明に係るマイクロ波増幅器は、電源
電圧を分圧する可変抵抗と固定抵抗の間に電界効果トラ
ンジスタのゲート電極を接続するようにしたものであ
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１によるマ
イクロ波増幅器を示す構成図であり、図において、２１
はマイクロ波を入力する入力端子、２２は入力側の伝送
路、２３はマイクロ波を増幅するマイクロ波トランジス
タ、２４は出力側の伝送路、２５はマイクロ波を出力す
る出力端子、２６はマイクロ波トランジスタ２３のゲー
ト電極Ｇと接地３０間に接続された固定リアクタンス素
子（リアクタンス素子）、２７はマイクロ波トランジス
タ２３のソース電極Ｓと接地３１間に接続されたインダ
クタ、２８はマイクロ波トランジスタ２３のドレイン電
極Ｄと接地３２間に接続された電界効果トランジスタ
（可変リアクタンス素子）であり、電界効果トランジス
タ２８のソース電極とドレイン電極は短絡されている。
２９は電界効果トランジスタ２８と並列に接続されたリ
アクタンス素子（可変リアクタンス素子）、３０〜３２
は接地である。

【００２６】次に動作について説明する。マイクロ波ト
ランジスタ２３の出力側のインピーダンスは電界効果ト
ランジスタ２８を用いて整合する。具体的には、電界効
果トランジスタ２８のゲート−ソース電極間の電圧を調
整すると（電圧の調整方法は後述する）、出力側の伝送
路２４，電界効果トランジスタ２８及びリアクタンス素
子２９から構成される出力側整合回路のインピーダンス
が変化するので、出力側のインピーダンスが所望のイン
ピーダンスになるように、電界効果トランジスタ２８の
ゲート−ソース電極間の電圧を調整する。

【００２７】なお、図１のマイクロ波増幅器の場合、電
界効果トランジスタ２８のゲート−ソース電極間の電圧
を調整して、出力側のインピーダンスの整合を図ると、
その際、インダクタ２７がマイクロ波トランジスタ２３
の帰還回路として働くので、マイクロ波トランジスタ２
３の入力側のインピーダンスも変化する。従って、電界
効果トランジスタ２８のゲート−ソース電極間の電圧を
適宜調整することにより、入力側のインピーダンスも調
整することができる。

【００２８】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、マイクロ波トランジスタ２３のソース電極Ｓ
と接地３１間にインダクタ２７を接続するとともに、マ
イクロ波トランジスタ２３のドレイン電極Ｄと接地３２
間に電界効果トランジスタ２８等を接続するように構成
したので、マイクロ波トランジスタ２３の入力側には損
失を伴う素子を接続することなく、入力側のインピーダ
ンスを調整することができるようになり、その結果、入
力側の雑音性能の劣化を招くことなく、入力側のインピ
ーダンスと出力側のインピーダンスの整合を図ることが
できる効果を奏する。

【００２９】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２によるマイクロ波増幅器を示す構成図であり、図に
おいて、図１と同一符号は同一または相当部分を示すの
で説明を省略する。３３はマイクロ波トランジスタ２３
のゲート電極Ｇと接地３０間に接続された電界効果トラ
ンジスタ（可変リアクタンス素子）であり、電界効果ト
ランジスタ３３のソース電極とドレイン電極は短絡され
ている。３４は電界効果トランジスタ３３と並列に接続
されたリアクタンス素子（可変リアクタンス素子）、３
５はマイクロ波トランジスタ２３のドレイン電極Ｄと接
地３２間に接続された固定リアクタンス素子（リアクタ
ンス素子）である。

【００３０】次に動作について説明する。マイクロ波ト
ランジスタ２３の入力側のインピーダンスは電界効果ト
ランジスタ３３を用いて整合する。具体的には、電界効
果トランジスタ３３のゲート−ソース電極間の電圧を調
整すると（電圧の調整方法は後述する）、入力側の伝送
路２２，電界効果トランジスタ３３及びリアクタンス素
子３４から構成される入力側整合回路のインピーダンス
が変化するので、入力側のインピーダンスが所望のイン
ピーダンスになるように、電界効果トランジスタ３３の
ゲート−ソース電極間の電圧を調整する。

【００３１】なお、図２のマイクロ波増幅器の場合、電
界効果トランジスタ３３のゲート−ソース電極間の電圧
を調整して、入力側のインピーダンスの整合を図ると、
その際、インダクタ２７がマイクロ波トランジスタ２３
の帰還回路として働くので、マイクロ波トランジスタ２
３の出力側のインピーダンスも変化する。従って、電界
効果トランジスタ３３のゲート−ソース電極間の電圧を
適宜調整することにより、出力側のインピーダンスも調
整することができる。

【００３２】以上で明らかなように、この実施の形態２
によれば、マイクロ波トランジスタ２３のソース電極Ｓ
と接地３１間にインダクタ２７を接続するとともに、マ
イクロ波トランジスタ２３のゲート電極Ｇと接地３０間
に電界効果トランジスタ３３等を接続するように構成し
たので、マイクロ波トランジスタ２３の出力側には損失
を伴う素子を接続することなく、出力側のインピーダン
スを調整することができるようになり、その結果、出力
性能の劣化を招くことなく、入力側のインピーダンスと
出力側のインピーダンスの整合を図ることができる効果
を奏する。

【００３３】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３によるマイクロ波増幅器を示す構成図であり、図に
おいて、図１及び図２と同一符号は同一または相当部分
を示すので説明を省略する。４１，４２は多段増幅器を
構成するマイクロ波トランジスタ、４３はＤＣカットキ
ャパシタ、４４はマイクロ波トランジスタ４１とマイク
ロ波トランジスタ４２を直列に接続する伝送路、４５は
マイクロ波トランジスタ４２のゲート電極Ｇと接地４７
間に接続された電界効果トランジスタ（可変リアクタン
ス素子）であり、電界効果トランジスタ４５のソース電
極とドレイン電極は短絡されている。４６は電界効果ト
ランジスタ４５と並列に接続されたリアクタンス素子
（可変リアクタンス素子）、４７は接地である。

【００３４】次に動作について説明する。図３のマイク
ロ波増幅器の場合、電界効果トランジスタ４５のゲート
−ソース電極間の電圧を調整して、伝送路４４，電界効
果トランジスタ４５及びリアクタンス素子４６から構成
される段間整合回路のインピーダンスの整合を図ると、
その際、マイクロ波トランジスタ４１のソース電極と接
続されているインダクタ２７がマイクロ波トランジスタ
４１の帰還回路として働くので、マイクロ波トランジス
タ４１の入力側のインピーダンスも変化する。

【００３５】同様に、マイクロ波トランジスタ４２のソ
ース電極と接続されているインダクタ２７がマイクロ波
トランジスタ４２の帰還回路として働くので、マイクロ
波トランジスタ４２の出力側のインピーダンスも変化す
る。従って、電界効果トランジスタ４５のゲート−ソー
ス電極間の電圧を適宜調整することにより、マイクロ波
トランジスタ４１の入力側のインピーダンスと、マイク
ロ波トランジスタ４２の出力側のインピーダンスも調整
することができる。

【００３６】ここで、図４は電界効果トランジスタ４５
のゲート−ソース電極間における電圧Ｖ_gsの変化に伴う
利得の周波数特性の変化を示し、図５は電界効果トラン
ジスタ４５のゲート−ソース電極間における電圧Ｖ_gsの
変化に伴う入力反射損の周波数特性の変化を示し、図６
は電界効果トランジスタ４５のゲート−ソース電極間に
おける電圧Ｖ_gsの変化に伴う出力反射損の周波数特性の
変化を示すものである。図４〜図６から明らかなよう
に、段間整合に可変容量素子として用いた電界効果トラ
ンジスタ４５のゲート−ソース電極間電圧によって入力
側及び出力側の整合インピーダンスが変化して、整合周
波数が変化することが分かる。

【００３７】以上で明らかなように、この実施の形態３
によれば、マイクロ波トランジスタ４１，４２のソース
電極Ｓと接地３１間にインダクタ２７をそれぞれ接続す
るとともに、マイクロ波トランジスタ４２のゲート電極
と接地４７間に電界効果トランジスタ４５等を接続する
ように構成したので、マイクロ波トランジスタ４１の入
力側及びマイクロ波トランジスタ４２の出力側には損失
を伴う素子を接続することなく、入力側及び出力側のイ
ンピーダンスを調整することができるようになり、その
結果、入力側の雑音性能や出力性能の劣化を招くことな
く、入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンス
の整合を図ることができる効果を奏する。

【００３８】なお、この実施の形態３では、マイクロ波
トランジスタを２段接続して多段増幅器を構成するもの
について示したが、３段以上接続して多段増幅器を構成
するようにしてもよく、同様の効果を奏することができ
る。ただし、この場合には、多段増幅器を構成する各マ
イクロ波トランジスタ間を接続する伝送路と接地の間に
は、リアクタンス素子をそれぞれ接続する必要がある
が、それらのリアクタンス素子のうち、少なくとも１個
のリアクタンス素子については、可変リアクタンス素子
（電界効果トランジスタ４５とリアクタンス素子４６か
ら構成される可変リアクタンス素子）を用いて構成する
必要がある。

【００３９】実施の形態４．上記実施の形態１〜３で
は、電界効果トランジスタとリアクタンス素子を並列接
続して可変リアクタンス素子を構成するものについて示
したが、図７に示すように、短絡−直列の逆Ｌ回路を用
いて可変リアクタンス素子を構成するようにしてもよ
く、同様の効果を奏することができる。

【００４０】例えば、図７（ａ）の回路網を用いて可変
リアクタンス素子を構成する場合、その回路網の端子対
５２が基準インピーダンスＺ₀に接続されているときの
端子対５１から見込んだインピーダンスＺ_inは下記の通
りとなる。

【００４１】

【数1】

【００４２】したがって、当該回路網を構成する可変容
量素子Ｃ₁，Ｃ₂の容量を適宜調整することにより、所
望のインピーダンスＺ_inを得ることができる。なお、可
変容量素子Ｃ₁，Ｃ₂のうち、一方の容量素子は固定で
あってもよい。図７（ｂ）〜（ｄ）の回路網についても
同様である。

【００４３】実施の形態５．上記実施の形態４では、短
絡−直列の逆Ｌ回路を用いて可変リアクタンス素子を構
成するものについて示したが、図８に示すように、直列
−短絡の逆Ｌ回路を用いて可変リアクタンス素子を構成
するようにしてもよく、同様の効果を奏することができ
る。

【００４４】実施の形態６．上記実施の形態１〜３で
は、電界効果トランジスタとリアクタンス素子を並列接
続して可変リアクタンス素子を構成するものについて示
したが、図９に示すように、固定インダクタＬと可変容
量素子Ｃが縦続接続又は並列接続された集中定数素子を
用いて可変リアクタンス素子を構成するようにしてもよ
く、同様の効果を奏することができる。

【００４５】例えば、図９（ａ）の縦続接続形の２端子
素子を用いて可変リアクタンス素子を構成する場合、当
該２端子素子のインピーダンスＺは下記の式（２）で表
されるので、下記の式（３）を満足する固定インダクタ
Ｌと可変容量素子Ｃにより、式（４）の範囲内において
任意のインピーダンスＺを得ることができる。なお、図
９（ｂ）の並列接続形の２端子素子を用いて可変リアク
タンス素子を構成する場合も同様である。

【００４６】

【数２】

【００４７】実施の形態７．上記実施の形態６では、集
中定数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成するも
のについて示したが、図１０に示すように、１／４波長
以下の長さの先端短絡スタブＳと可変容量素子Ｃが縦続
接続又は並列接続された分布定数素子を用いて可変リア
クタンス素子を構成するようにしてもよく、同様の効果
を奏することができる。

【００４８】実施の形態８．上記実施の形態６では、固
定インダクタＬと可変容量素子Ｃが縦続接続又は並列接
続された集中定数素子を用いて可変リアクタンス素子を
構成するものについて示したが、図１１に示すように、
固定容量素子Ｃ₁と可変容量素子Ｃ₂が縦続接続又は並
列接続された集中定数素子を用いて可変リアクタンス素
子を構成するようにしてもよく、同様の効果を奏するこ
とができる。

【００４９】実施の形態９．上記実施の形態８では、集
中定数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成するも
のについて示したが、図１２に示すように、１／４波長
以上の長さの先端短絡スタブＳと可変容量素子Ｃが縦続
接続又は並列接続された分布定数素子を用いて可変リア
クタンス素子を構成するようにしてもよく、同様の効果
を奏することができる。

【００５０】実施の形態１０．上記実施の形態１〜３で
は、電界効果トランジスタのソース電極とドレイン電極
が短絡されているものについて示したが（図１、図１３
（ｃ）を参照）、これに限るものではなく、図１３
（ａ），（ｂ）に示すように、ゲート・ドレイン間又は
ゲート・ソース間が短絡された電界効果トランジスタを
用いて可変リアクタンス素子を構成するようにしてもよ
く、同様の効果を奏することができる。

【００５１】例えば、図１３（ａ）のゲート電極とドレ
イン電極が短絡されている電界効果トランジスタを用い
て可変リアクタンス素子を構成する場合、端子間の容量
Ｃ_vは、下記の式（５）に示すように、電界効果トラン
ジスタのゲート−ソース間容量Ｃ_gsとドレイン−ソース
間容量Ｃ_dsを用いて表すことができる。

【００５２】

【数３】

【００５３】ゲート−ソース間容量Ｃ_gsとドレイン−ソ
ース間容量Ｃ_dsは、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsとドレイ
ン−ソース間電圧Ｖ_dsを調整することにより変化させる
ことができる。したがって、電界効果トランジスタは、
端子間電圧を調整することにより、可変容量素子として
機能する。なお、図１３（ｂ）のゲート−ソース間が短
絡された電界効果トランジスタ、及び図１３（ｃ）のソ
ース−ドレイン間が短絡された電界効果トランジスタに
ついても同様である（端子間容量については、上記の式
（６），（７）をそれぞれ参照）。

【００５４】実施の形態１１．上記実施の形態１０で
は、端子間電圧を調整することにより、電界効果トラン
ジスタを可変容量素子として機能させるものについて示
したが、この実施の形態１１では、端子間電圧の調整方
法について説明する。

【００５５】この実施の形態１１では、図１４に示すよ
うに、電界効果トランジスタのゲート電極Ｇは、固定電
源電圧−Ｖ_gを分圧する可変抵抗Ｒ₁と固定抵抗Ｒ₂の
間に接続する。例えば、図１４（ａ）のゲート電極とド
レイン電極が短絡されている電界効果トランジスタの場
合、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gs及びドレイン−ソース間
電圧Ｖ _dsは、下記に示すように、ソース電極Ｓの電位Ｖ
_sを用いて表すことができる。

【００５６】

【数４】

【００５７】したがって、電界効果トランジスタの容量
は、可変抵抗Ｒ₁の抵抗値を調整することにより、所望
の値に設定することができる。

【００５８】実施の形態１２．上記実施の形態１〜１１
では、マイクロ波トランジスタのソース電極Ｓと接地間
にインダクタを接続して、帰還回路を構成するものにつ
いて示したが、図１５〜図１７に示すように、マイクロ
波トランジスタ２３，４１，４２のソース電極Ｓを直接
接地３１と接続して、マイクロ波トランジスタ２３，４
１，４２のゲート電極Ｇとドレイン電極Ｄ間に抵抗６１
及びコンデンサ６２を直列に接続することにより、帰還
回路を構成するようにしてもよく、同様の効果を奏する
ことができる。

【００５９】実施の形態１３．上記実施の形態１〜１１
では、マイクロ波トランジスタのソース電極Ｓと接地間
にインダクタを接続して、帰還回路を構成するものにつ
いて示し、上記実施の形態１２では、マイクロ波トラン
ジスタのゲート電極Ｇとドレイン電極Ｄ間に抵抗とコン
デンサを直列に接続して、帰還回路を構成するものにつ
いて示したが、図１８〜図２０に示すように、上記イン
ダクタによる帰還回路と、上記抵抗とコンデンサによる
帰還回路の双方を設けるようにしてもよく、同様の効果
を奏することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間にインダクタ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのドレイ
ン電極と接地間に可変リアクタンス素子を接続するよう
に構成したので、入力側の雑音性能の劣化を招くことな
く、入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンス
の整合を図ることができる効果がある。

【００６１】この発明によれば、マイクロ波トランジス
タのソース電極と接地間にインダクタを接続するととも
に、マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間に可
変リアクタンス素子を接続するように構成したので、出
力性能の劣化を招くことなく、入力側のインピーダンス
と出力側のインピーダンスの整合を図ることができる効
果がある。

【００６２】この発明によれば、各マイクロ波トランジ
スタのソース電極と接地間にインダクタを接続するとと
もに、初段のマイクロ波トランジスタ以外の各マイクロ
波トランジスタのゲート電極と接地間に接続するリアク
タンス素子のうち、少なくとも１個のリアクタンス素子
を可変リアクタンス素子を用いて構成したので、入力側
の雑音性能や出力性能の劣化を招くことなく、入力側の
インピーダンスと出力側のインピーダンスの整合を図る
ことができる効果がある。

【００６３】この発明によれば、マイクロ波トランジス
タのゲート電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデンサ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのドレイ
ン電極と接地間に可変リアクタンス素子を接続するよう
に構成したので、入力側の雑音性能の劣化を招くことな
く、入力側のインピーダンスと出力側のインピーダンス
の整合を図ることができる効果がある。

【００６４】この発明によれば、マイクロ波トランジス
タのゲート電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデンサ
を接続するとともに、マイクロ波トランジスタのゲート
電極と接地間に可変リアクタンス素子を接続するように
構成したので、出力性能の劣化を招くことなく、入力側
のインピーダンスと出力側のインピーダンスの整合を図
ることができる効果がある。

【００６５】この発明によれば、各マイクロ波トランジ
スタのゲート電極とドレイン電極間に抵抗及びコンデン
サを接続するとともに、初段のマイクロ波トランジスタ
以外の各マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間
に接続するリアクタンス素子のうち、少なくとも１個の
リアクタンス素子を可変リアクタンス素子を用いて構成
したので、入力側の雑音性能や出力性能の劣化を招くこ
となく、入力側のインピーダンスと出力側のインピーダ
ンスの整合を図ることができる効果がある。

【００６６】この発明によれば、マイクロ波トランジス
タのソース電極と接地間にインダクタを接続するととも
に、マイクロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電
極間に抵抗及びコンデンサを接続し、マイクロ波トラン
ジスタのドレイン電極と接地間に可変リアクタンス素子
を接続するように構成したので、入力側の雑音性能の劣
化を招くことなく、入力側のインピーダンスと出力側の
インピーダンスの整合を図ることができる効果がある。

【００６７】この発明によれば、マイクロ波トランジス
タのソース電極と接地間にインダクタを接続するととも
に、マイクロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電
極間に抵抗及びコンデンサを接続し、マイクロ波トラン
ジスタのゲート電極と接地間に可変リアクタンス素子を
接続するように構成したので、出力性能の劣化を招くこ
となく、入力側のインピーダンスと出力側のインピーダ
ンスの整合を図ることができる効果がある。

【００６８】この発明によれば、各マイクロ波トランジ
スタのソース電極と接地間にインダクタを接続するとと
もに、各マイクロ波トランジスタのゲート電極とドレイ
ン電極間に抵抗及びコンデンサを接続し、初段のマイク
ロ波トランジスタ以外の各マイクロ波トランジスタのゲ
ート電極と接地間に接続するリアクタンス素子のうち、
少なくとも１個のリアクタンス素子を可変リアクタンス
素子を用いて構成したので、入力側の雑音性能や出力性
能の劣化を招くことなく、入力側のインピーダンスと出
力側のインピーダンスの整合を図ることができる効果が
ある。

【００６９】この発明によれば、短絡−直列の逆Ｌ回路
を用いて可変リアクタンス素子を構成したので、損失を
伴う素子を接続することなく、インピーダンスの整合を
図ることができる効果がある。

【００７０】この発明によれば、直列−短絡の逆Ｌ回路
を用いて可変リアクタンス素子を構成したので、損失を
伴う素子を接続することなく、インピーダンスの整合を
図ることができる効果がある。

【００７１】この発明によれば、固定インダクタと可変
容量素子が縦続接続又は並列接続された集中定数素子を
用いて可変リアクタンス素子を構成したので、損失を伴
う素子を接続することなく、インピーダンスの整合を図
ることができる効果がある。

【００７２】この発明によれば、１／４波長以下の長さ
の先端短絡スタブと可変容量素子が縦続接続又は並列接
続された分布定数素子を用いて可変リアクタンス素子を
構成したので、損失を伴う素子を接続することなく、イ
ンピーダンスの整合を図ることができる効果がある。

【００７３】この発明によれば、固定容量素子と可変容
量素子が縦続接続又は並列接続された集中定数素子を用
いて可変リアクタンス素子を構成したので、損失を伴う
素子を接続することなく、インピーダンスの整合を図る
ことができる効果がある。

【００７４】この発明によれば、１／４波長以上の長さ
の先端短絡スタブと可変容量素子が縦続接続又は並列接
続された分布定数素子を用いて可変リアクタンス素子を
構成したので、損失を伴う素子を接続することなく、イ
ンピーダンスの整合を図ることができる効果がある。

【００７５】この発明によれば、ゲート・ドレイン間，
ゲート・ソース間又はドレイン・ソース間が短絡された
電界効果トランジスタを用いて可変リアクタンス素子を
構成したので、損失を伴う素子を接続することなく、イ
ンピーダンスの整合を図ることができる効果がある。

【００７６】この発明によれば、電源電圧を分圧する可
変抵抗と固定抵抗の間に電界効果トランジスタのゲート
電極を接続するように構成したので、可変抵抗の抵抗値
を調整することにより、電界効果トランジスタの容量を
所望の値に設定することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるマイクロ波増
幅器を示す構成図である。

【図２】この発明の実施の形態２によるマイクロ波増
幅器を示す構成図である。

【図３】この発明の実施の形態３によるマイクロ波増
幅器を示す構成図である。

【図４】電界効果トランジスタのゲート−ソース電極
間電圧の変化に伴う利得の周波数特性の変化を示すグラ
フ図である。

【図５】電界効果トランジスタのゲート−ソース電極
間電圧の変化に伴う入力反射損の周波数特性の変化を示
すグラフ図である。

【図６】電界効果トランジスタのゲート−ソース電極
間電圧の変化に伴う出力反射損の周波数特性の変化を示
すグラフ図である。

【図７】可変容量素子の構成例を示す回路図である。

【図８】可変容量素子の構成例を示す回路図である。

【図９】可変容量素子の構成例を示す回路図である。

【図１０】可変容量素子の構成例を示す回路図であ
る。

【図１１】可変容量素子の構成例を示す回路図であ
る。

【図１２】可変容量素子の構成例を示す回路図であ
る。

【図１３】電界効果トランジスタの構成例を示す回路
図である。

【図１４】電界効果トランジスタの容量調整回路を示
す回路図である。

【図１５】この発明の実施の形態１２によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図１６】この発明の実施の形態１２によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図１７】この発明の実施の形態１２によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図１８】この発明の実施の形態１３によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図１９】この発明の実施の形態１３によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図２０】この発明の実施の形態１３によるマイクロ
波増幅器を示す構成図である。

【図２１】従来のマイクロ波増幅器を示す構成図であ
る。

【図２２】整合回路の内部構成を示す構成図である。

【符号の説明】

２３マイクロ波トランジスタ、２６，３５固定リア
クタンス素子（リアクタンス素子）、２７インダク
タ、２８，３３，４５電界効果トランジスタ（可変リ
アクタンス素子）、２９，３４，４６リアクタンス素
子（可変リアクタンス素子）、３０〜３２，４７接
地、４１，４２マイクロ波トランジスタ（多段増幅
器）、６１抵抗、６２コンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中原和彦東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者垂井幸宣東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5J067 AA01 AA04 CA41 CA75 FA01 HA09 HA21 HA25 HA26 HA29 HA30 HA31 HA33 KA29 KA68 KS11 LS01 MA08 MA21 TA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波トランジスタのゲート電極と
接地間に接続されたリアクタンス素子と、上記マイクロ
波トランジスタのソース電極と接地間に接続されたイン
ダクタと、上記マイクロ波トランジスタのドレイン電極
と接地間に接続された可変リアクタンス素子とを備えた
マイクロ波増幅器。
【請求項２】マイクロ波トランジスタのゲート電極と
接地間に接続された可変リアクタンス素子と、上記マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間に接続された
インダクタと、上記マイクロ波トランジスタのドレイン
電極と接地間に接続されたリアクタンス素子とを備えた
マイクロ波増幅器。
【請求項３】複数のマイクロ波トランジスタが直列に
接続された多段増幅器と、上記多段増幅器を構成する各
マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間及び最終
段のマイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地間に
接続されたリアクタンス素子と、上記多段増幅器を構成
する各マイクロ波トランジスタのソース電極と接地間に
接続されたインダクタとを備えたマイクロ波増幅器にお
いて、初段のマイクロ波トランジスタ以外の各マイクロ
波トランジスタのゲート電極と接地間に接続されたリア
クタンス素子のうち、少なくとも１個のリアクタンス素
子を、可変リアクタンス素子を用いて構成することを特
徴とするマイクロ波増幅器。
【請求項４】ソース電極が接地されているマイクロ波
トランジスタのゲート電極と接地間に接続されたリアク
タンス素子と、上記マイクロ波トランジスタのゲート電
極とドレイン電極間に接続された抵抗及びコンデンサ
と、上記マイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地
間に接続された可変リアクタンス素子とを備えたマイク
ロ波増幅器。
【請求項５】ソース電極が接地されているマイクロ波
トランジスタのゲート電極と接地間に接続された可変リ
アクタンス素子と、上記マイクロ波トランジスタのゲー
ト電極とドレイン電極間に接続された抵抗及びコンデン
サと、上記マイクロ波トランジスタのドレイン電極と接
地間に接続されたリアクタンス素子とを備えたマイクロ
波増幅器。
【請求項６】ソース電極が接地されている複数のマイ
クロ波トランジスタが直列に接続された多段増幅器と、
上記多段増幅器を構成する各マイクロ波トランジスタの
ゲート電極と接地間及び最終段のマイクロ波トランジス
タのドレイン電極と接地間に接続されたリアクタンス素
子と、上記多段増幅器を構成する各マイクロ波トランジ
スタのゲート電極とドレイン電極間に接続された抵抗及
びコンデンサとを備えたマイクロ波増幅器において、初
段のマイクロ波トランジスタ以外の各マイクロ波トラン
ジスタのゲート電極と接地間に接続されたリアクタンス
素子のうち、少なくとも１個のリアクタンス素子を、可
変リアクタンス素子を用いて構成することを特徴とする
マイクロ波増幅器。
【請求項７】マイクロ波トランジスタのゲート電極と
接地間に接続されたリアクタンス素子と、上記マイクロ
波トランジスタのソース電極と接地間に接続されたイン
ダクタと、上記マイクロ波トランジスタのゲート電極と
ドレイン電極間に接続された抵抗及びコンデンサと、上
記マイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地間に接
続された可変リアクタンス素子とを備えたマイクロ波増
幅器。
【請求項８】マイクロ波トランジスタのゲート電極と
接地間に接続された可変リアクタンス素子と、上記マイ
クロ波トランジスタのソース電極と接地間に接続された
インダクタと、上記マイクロ波トランジスタのゲート電
極とドレイン電極間に接続された抵抗及びコンデンサ
と、上記マイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地
間に接続されたリアクタンス素子とを備えたマイクロ波
増幅器。
【請求項９】複数のマイクロ波トランジスタが直列に
接続された多段増幅器と、上記多段増幅器を構成する各
マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間及び最終
段のマイクロ波トランジスタのドレイン電極と接地間に
接続されたリアクタンス素子と、上記多段増幅器を構成
する各マイクロ波トランジスタのソース電極と接地間に
接続されたインダクタと、上記多段増幅器を構成する各
マイクロ波トランジスタのゲート電極とドレイン電極間
に接続された抵抗及びコンデンサとを備えたマイクロ波
増幅器において、初段のマイクロ波トランジスタ以外の
各マイクロ波トランジスタのゲート電極と接地間に接続
されたリアクタンス素子のうち、少なくとも１個のリア
クタンス素子を、可変リアクタンス素子を用いて構成す
ることを特徴とするマイクロ波増幅器。
【請求項１０】短絡−直列の逆Ｌ回路を用いて可変リ
アクタンス素子を構成することを特徴とする請求項１か
ら請求項９のうちのいずれか１項記載のマイクロ波増幅
器。
【請求項１１】直列−短絡の逆Ｌ回路を用いて可変リ
アクタンス素子を構成することを特徴とする請求項１か
ら請求項９のうちのいずれか１項記載のマイクロ波増幅
器。
【請求項１２】固定インダクタと可変容量素子が縦続
接続又は並列接続された集中定数素子を用いて可変リア
クタンス素子を構成することを特徴とする請求項１から
請求項９のうちのいずれか１項記載のマイクロ波増幅
器。
【請求項１３】１／４波長以下の長さの先端短絡スタ
ブと可変容量素子が縦続接続又は並列接続された分布定
数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成することを
特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項
記載のマイクロ波増幅器。
【請求項１４】固定容量素子と可変容量素子が縦続接
続又は並列接続された集中定数素子を用いて可変リアク
タンス素子を構成することを特徴とする請求項１から請
求項９のうちのいずれか１項記載のマイクロ波増幅器。
【請求項１５】１／４波長以上の長さの先端短絡スタ
ブと可変容量素子が縦続接続又は並列接続された分布定
数素子を用いて可変リアクタンス素子を構成することを
特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項
記載のマイクロ波増幅器。
【請求項１６】ゲート・ドレイン間，ゲート・ソース
間又はドレイン・ソース間が短絡された電界効果トラン
ジスタを用いて可変リアクタンス素子を構成することを
特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項
記載のマイクロ波増幅器。
【請求項１７】電源電圧を分圧する可変抵抗と固定抵
抗の間に電界効果トランジスタのゲート電極を接続する
ことを特徴とする請求項１６記載のマイクロ波増幅器。