JP2001351928A - マイクロ波・ミリ波集積回路 - Google Patents
マイクロ波・ミリ波集積回路Info
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- JP2001351928A JP2001351928A JP2000168380A JP2000168380A JP2001351928A JP 2001351928 A JP2001351928 A JP 2001351928A JP 2000168380 A JP2000168380 A JP 2000168380A JP 2000168380 A JP2000168380 A JP 2000168380A JP 2001351928 A JP2001351928 A JP 2001351928A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で温度変化に対して安定な特性を
確保する。 【解決手段】 ＦＥＴ６が形成された半導体基板４上
に、温度上昇とともに抵抗値が増大する抵抗体１２がＦ
ＥＴ６に近接して配置され、この抵抗体１２には、ＦＥ
Ｔ６が動作している間、半導体基板４上に形成された第
１および第２の端子１４、１６を通じてほぼ一定の電圧
が印加される。周囲温度が低くなると、抵抗体１２の抵
抗値は小さくなり、したがって抵抗体１２には大きな電
流が流れて抵抗体１２の発熱量は増大する。一方、周囲
温度が高くなると、抵抗体１２の抵抗値が大きくなり、
したがって抵抗体１２には小さな電流しか流れず、抵抗
体１２の発熱量は減少する。よって、半導体基板４の温
度は、抵抗体１２の発熱量が周囲温度の変化に応じて上
述のように変化する結果、変化が小さくなり、集積回路
の特性が安定化される。
確保する。 【解決手段】 ＦＥＴ６が形成された半導体基板４上
に、温度上昇とともに抵抗値が増大する抵抗体１２がＦ
ＥＴ６に近接して配置され、この抵抗体１２には、ＦＥ
Ｔ６が動作している間、半導体基板４上に形成された第
１および第２の端子１４、１６を通じてほぼ一定の電圧
が印加される。周囲温度が低くなると、抵抗体１２の抵
抗値は小さくなり、したがって抵抗体１２には大きな電
流が流れて抵抗体１２の発熱量は増大する。一方、周囲
温度が高くなると、抵抗体１２の抵抗値が大きくなり、
したがって抵抗体１２には小さな電流しか流れず、抵抗
体１２の発熱量は減少する。よって、半導体基板４の温
度は、抵抗体１２の発熱量が周囲温度の変化に応じて上
述のように変化する結果、変化が小さくなり、集積回路
の特性が安定化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波・ミリ波
集積回路に関するものである。
集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、能動素子としてＧａＡｓＦＥＴ
（ガリウム・ヒ素電界効果トランジスタ）を用いたマイ
クロ波・ミリ波帯、すなわちマイクロ波帯およびミリ波
帯のいずれか一方または両方で動作する集積回路（ＭＭ
ＩＣ：モノリシックマイクロ波ＩＣとも言われる）は、
能動素子であるＧａＡｓＦＥＴの温度特性により、たと
えば増幅回路の場合、ＦＥＴ１段あたりの利得がおよそ
−０．０１５ｄＢ／℃の割合で変化する。そのため、周
囲温度の変化が大きい環境で使用する場合、温度により
利得が変化してしまうという問題があった。さらに、周
囲温度の変化により、ＦＥＴの入出力インピーダンスが
大きく変化することも問題となっていた。
（ガリウム・ヒ素電界効果トランジスタ）を用いたマイ
クロ波・ミリ波帯、すなわちマイクロ波帯およびミリ波
帯のいずれか一方または両方で動作する集積回路（ＭＭ
ＩＣ：モノリシックマイクロ波ＩＣとも言われる）は、
能動素子であるＧａＡｓＦＥＴの温度特性により、たと
えば増幅回路の場合、ＦＥＴ１段あたりの利得がおよそ
−０．０１５ｄＢ／℃の割合で変化する。そのため、周
囲温度の変化が大きい環境で使用する場合、温度により
利得が変化してしまうという問題があった。さらに、周
囲温度の変化により、ＦＥＴの入出力インピーダンスが
大きく変化することも問題となっていた。
【０００３】たとえば、周囲温度が−４０℃といった低
温では増幅回路の利得が非常に高くなり、ＦＥＴ自身の
動作が不安定になる。この問題を解決するため、帯域内
外の不要な発振を抑えるべく、抵抗を挿入したり、段間
回路でのミスマッチングを生じさせて、安定係数Ｋが１
以上を保つようにして、回路全体の利得を下げるという
方法を採ることができる。
温では増幅回路の利得が非常に高くなり、ＦＥＴ自身の
動作が不安定になる。この問題を解決するため、帯域内
外の不要な発振を抑えるべく、抵抗を挿入したり、段間
回路でのミスマッチングを生じさせて、安定係数Ｋが１
以上を保つようにして、回路全体の利得を下げるという
方法を採ることができる。
【０００４】しかし、この方法では、周囲温度が逆に＋
１２０℃の高温の場合には、増幅回路の利得不足を招く
こととなり、ＦＥＴの段数を増やすか、あるいは複雑な
温度補償回路を設計しなければならなくなる。図４は従
来のマイクロ波・ミリ波集積回路における利得の温度変
化を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦軸は利
得をそれぞれ表している。そして曲線１０２は−４０℃
の場合の利得、曲線１０４は＋１２０℃の場合の利得を
示している。このグラフから分かるように、６０ＧＨｚ
程度を超えた周波数範囲で温度による利得の変化が大き
くなっている（矢印Ａ）。
１２０℃の高温の場合には、増幅回路の利得不足を招く
こととなり、ＦＥＴの段数を増やすか、あるいは複雑な
温度補償回路を設計しなければならなくなる。図４は従
来のマイクロ波・ミリ波集積回路における利得の温度変
化を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦軸は利
得をそれぞれ表している。そして曲線１０２は−４０℃
の場合の利得、曲線１０４は＋１２０℃の場合の利得を
示している。このグラフから分かるように、６０ＧＨｚ
程度を超えた周波数範囲で温度による利得の変化が大き
くなっている（矢印Ａ）。
【０００５】また、図５は、従来設計のＷ帯（７６ＧＨ
ｚ）３段増幅回路のＳ１１とＳ２２をシミュレーション
により求めた結果を示すグラフである。図中、横軸は周
波数、縦軸はＳ１１、Ｓ２２をそれぞれ表している。な
お、Ｓ１１は増幅回路の入力側における信号の反射特性
（入力インピーダンス）であり、Ｓ２２は出力側におけ
る信号の反射特性（出力インピーダンス）である。そし
て、曲線１０４、１０６はそれぞれ−４０℃の場合のＳ
１１、Ｓ２２の変化を示し、曲線１０８、１１０はそれ
ぞれ＋１２０℃の場合のＳ１１、Ｓ２２の変化を示して
いる。図５から分かるように、Ｓ１１、Ｓ２２ともに、
温度が−４０℃から＋１２０℃へと変化することで大き
く変化している（矢印Ｂ、Ｃ）。
ｚ）３段増幅回路のＳ１１とＳ２２をシミュレーション
により求めた結果を示すグラフである。図中、横軸は周
波数、縦軸はＳ１１、Ｓ２２をそれぞれ表している。な
お、Ｓ１１は増幅回路の入力側における信号の反射特性
（入力インピーダンス）であり、Ｓ２２は出力側におけ
る信号の反射特性（出力インピーダンス）である。そし
て、曲線１０４、１０６はそれぞれ−４０℃の場合のＳ
１１、Ｓ２２の変化を示し、曲線１０８、１１０はそれ
ぞれ＋１２０℃の場合のＳ１１、Ｓ２２の変化を示して
いる。図５から分かるように、Ｓ１１、Ｓ２２ともに、
温度が−４０℃から＋１２０℃へと変化することで大き
く変化している（矢印Ｂ、Ｃ）。
【０００６】また、図６は、従来のＷ帯３段増幅回路の
Ｓ２１とＫをシミュレーションにより求めた結果を示す
グラフである。図中、横軸は周波数、縦軸はＳ２１、Ｋ
をそれぞれ表している。なお、Ｓ２１は増幅回路におけ
る信号の通過特性（利得）である。そして、曲線１１
２、１１４は温度が−４０℃の場合のＳ２１、Ｋの変化
を示し、曲線１１６、１１８は温度が＋１２０℃の場合
のＳ２１、Ｋの変化を示している。図６から分かるよう
に、Ｓ２１、Ｋともに、温度が−４０℃から＋１２０℃
へと変化することで大きく変化している（矢印Ｄ、
Ｅ）。このように従来のこの種の多段増幅回路では、温
度変化によりリターンロス周波数帯域、利得、ならびに
安定性はいずれも大きく変化してしまう。さらに、この
ような多段増幅器では、利得変化に加えて、温度変化に
よりＦＥＴの入出力インピーダンスが変化することか
ら、各段間の整合性が大きくずれてしまい、十分な性能
を得ることが非常に困難になっている。
Ｓ２１とＫをシミュレーションにより求めた結果を示す
グラフである。図中、横軸は周波数、縦軸はＳ２１、Ｋ
をそれぞれ表している。なお、Ｓ２１は増幅回路におけ
る信号の通過特性（利得）である。そして、曲線１１
２、１１４は温度が−４０℃の場合のＳ２１、Ｋの変化
を示し、曲線１１６、１１８は温度が＋１２０℃の場合
のＳ２１、Ｋの変化を示している。図６から分かるよう
に、Ｓ２１、Ｋともに、温度が−４０℃から＋１２０℃
へと変化することで大きく変化している（矢印Ｄ、
Ｅ）。このように従来のこの種の多段増幅回路では、温
度変化によりリターンロス周波数帯域、利得、ならびに
安定性はいずれも大きく変化してしまう。さらに、この
ような多段増幅器では、利得変化に加えて、温度変化に
よりＦＥＴの入出力インピーダンスが変化することか
ら、各段間の整合性が大きくずれてしまい、十分な性能
を得ることが非常に困難になっている。
【０００７】これらの問題に対処すべく温度補償を行っ
た回路が考案されている。図７は従来の温度補償を行っ
たマイクロ波・ミリ波対の増幅回路の一例を示すブロッ
ク図である。この増幅回路は、ＭＭＩＣチップ１２０を
含み、さらに外部回路として減衰器１２２、温度センサ
ー１２４、ならびに制御回路１２６を備え、入力端子１
２８からの信号はＭＭＩＣチップ１２０により増幅さ
れ、増幅後の信号は減衰器１２２を介して出力端子１３
０から出力される構成となっている。そして、周囲温度
に変化が生じた場合、温度センサ１２４がその温度変化
を検出し、制御回路１２６は、温度変化の検出結果にも
とづいて、温度変化に伴うＭＭＩＣチップ１２０におけ
る利得変化を補償すべく減衰器１２２の減衰率を制御す
る。その結果、この増幅回路では、周囲温度が変化して
も全体としての利得を一定に保つことができる。
た回路が考案されている。図７は従来の温度補償を行っ
たマイクロ波・ミリ波対の増幅回路の一例を示すブロッ
ク図である。この増幅回路は、ＭＭＩＣチップ１２０を
含み、さらに外部回路として減衰器１２２、温度センサ
ー１２４、ならびに制御回路１２６を備え、入力端子１
２８からの信号はＭＭＩＣチップ１２０により増幅さ
れ、増幅後の信号は減衰器１２２を介して出力端子１３
０から出力される構成となっている。そして、周囲温度
に変化が生じた場合、温度センサ１２４がその温度変化
を検出し、制御回路１２６は、温度変化の検出結果にも
とづいて、温度変化に伴うＭＭＩＣチップ１２０におけ
る利得変化を補償すべく減衰器１２２の減衰率を制御す
る。その結果、この増幅回路では、周囲温度が変化して
も全体としての利得を一定に保つことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成の従来の増幅回路では、ＭＭＩＣの他に外部回路とし
て減衰器１２２、温度センサー１２４、ならびに制御回
路１２６を設ける必要があり、回路構成が複雑で、コス
ト高になるとともに小型化の点で不利であるという欠点
がある。本発明はこれらの問題を解決するためになされ
たもので、その目的は、簡単な構成で温度変化に対して
安定な特性が得られるマイクロ波・ミリ波集積回路を提
供することにある。
成の従来の増幅回路では、ＭＭＩＣの他に外部回路とし
て減衰器１２２、温度センサー１２４、ならびに制御回
路１２６を設ける必要があり、回路構成が複雑で、コス
ト高になるとともに小型化の点で不利であるという欠点
がある。本発明はこれらの問題を解決するためになされ
たもので、その目的は、簡単な構成で温度変化に対して
安定な特性が得られるマイクロ波・ミリ波集積回路を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、能動素子としてＧａＡｓによるＦＥＴを含
むマイクロ波・ミリ波帯で使用される集積回路であっ
て、前記ＦＥＴが形成された半導体基板上に、温度上昇
とともに抵抗値が増大する抵抗体が前記ＦＥＴに近接し
て配置され、前記ＦＥＴが動作している間、半導体基板
上に形成された第１および第２の端子を通じて前記抵抗
体にほぼ一定の電圧が印加されることを特徴とする。
成するため、能動素子としてＧａＡｓによるＦＥＴを含
むマイクロ波・ミリ波帯で使用される集積回路であっ
て、前記ＦＥＴが形成された半導体基板上に、温度上昇
とともに抵抗値が増大する抵抗体が前記ＦＥＴに近接し
て配置され、前記ＦＥＴが動作している間、半導体基板
上に形成された第１および第２の端子を通じて前記抵抗
体にほぼ一定の電圧が印加されることを特徴とする。
【００１０】本発明のマイクロ波・ミリ波集積回路で
は、周囲温度が低くなると、抵抗体の抵抗値は小さくな
り、したがって抵抗体には大きな電流が流れて抵抗体の
発熱量が増大する。一方、周囲温度が高くなると、抵抗
体の抵抗値が大きくなり、したがって抵抗体には小さな
電流しか流れず、抵抗体の発熱量は減少する。よって、
半導体基板の温度は抵抗体を設けない場合に比べ高くな
るものの、抵抗体の発熱量が周囲温度の変化に応じて上
述のように変化する結果、基板温度の変化は小さくな
り、集積回路の特性が安定化される。そして、基本的に
抵抗体を設けるのみで済むため、きわめて低コストであ
り、集積回路が大型化することもない。
は、周囲温度が低くなると、抵抗体の抵抗値は小さくな
り、したがって抵抗体には大きな電流が流れて抵抗体の
発熱量が増大する。一方、周囲温度が高くなると、抵抗
体の抵抗値が大きくなり、したがって抵抗体には小さな
電流しか流れず、抵抗体の発熱量は減少する。よって、
半導体基板の温度は抵抗体を設けない場合に比べ高くな
るものの、抵抗体の発熱量が周囲温度の変化に応じて上
述のように変化する結果、基板温度の変化は小さくな
り、集積回路の特性が安定化される。そして、基本的に
抵抗体を設けるのみで済むため、きわめて低コストであ
り、集積回路が大型化することもない。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明によるマイク
ロ波・ミリ波集積回路の一例を示す平面図である。図１
に示した実施の形態例のマイクロ波・ミリ波集積回路２
は、まず基本構成要素として、半導体基板４上に形成さ
れたＧａＡｓによるＦＥＴ６を含み、ＦＥＴ６はたとえ
ばＷ帯の増幅回路を構成し、電源端子８から電源が供給
されるとともに、入出力端子１０を通じてＦＥＴ６に対
する信号の入出力が行われる構成となっている。
て図面を参照して説明する。図１は本発明によるマイク
ロ波・ミリ波集積回路の一例を示す平面図である。図１
に示した実施の形態例のマイクロ波・ミリ波集積回路２
は、まず基本構成要素として、半導体基板４上に形成さ
れたＧａＡｓによるＦＥＴ６を含み、ＦＥＴ６はたとえ
ばＷ帯の増幅回路を構成し、電源端子８から電源が供給
されるとともに、入出力端子１０を通じてＦＥＴ６に対
する信号の入出力が行われる構成となっている。
【００１２】そして、本実施の形態例では、ＦＥＴ６が
形成された半導体基板４上に、温度上昇とともに抵抗値
が増大する抵抗体１２がＦＥＴ６に近接して配置され、
この抵抗体１２には、ＦＥＴ６が動作している間、半導
体基板４上に形成された第１および第２の端子１４、１
６を通じてほぼ一定の電圧が印加される。抵抗体１２
は、本実施の形態例では、メタル系の材料から成り、半
導体基板４上にほぼ直線状に延設され、その寸法は一例
として幅が約２０μｍ、長さが約１０００μｍであり、
熱抵抗値は１０ＫΩ／Ｗ前後であるとする。なお、これ
らの材料の種類および数値は一例であり、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、上記一定の電圧は本
実施の形態例では約１０Ｖであるとする。
形成された半導体基板４上に、温度上昇とともに抵抗値
が増大する抵抗体１２がＦＥＴ６に近接して配置され、
この抵抗体１２には、ＦＥＴ６が動作している間、半導
体基板４上に形成された第１および第２の端子１４、１
６を通じてほぼ一定の電圧が印加される。抵抗体１２
は、本実施の形態例では、メタル系の材料から成り、半
導体基板４上にほぼ直線状に延設され、その寸法は一例
として幅が約２０μｍ、長さが約１０００μｍであり、
熱抵抗値は１０ＫΩ／Ｗ前後であるとする。なお、これ
らの材料の種類および数値は一例であり、本発明はこれ
に限定されるものではない。また、上記一定の電圧は本
実施の形態例では約１０Ｖであるとする。
【００１３】次に、このように構成されたマイクロ波・
ミリ波集積回路２の動作について説明する。抵抗体１２
が上述のような仕様であることから、その抵抗値は約５
０Ωとなり、上述のように約１０Ｖの電圧を印加する
と、その発熱により、周囲温度が＋２０℃の場合、マイ
クロ波・ミリ波集積回路２の温度は５０℃程度となる。
このような状態で、周囲温度が低くなったとすると、抵
抗体１２の抵抗値は小さくなり、したがって抵抗体１２
には大きな電流が流れて抵抗体１２の発熱量は増大す
る。そのため周囲温度の低下にともなう半導体基板４の
温度の低下が抵抗体１２の発熱量の増大により補われ
る。
ミリ波集積回路２の動作について説明する。抵抗体１２
が上述のような仕様であることから、その抵抗値は約５
０Ωとなり、上述のように約１０Ｖの電圧を印加する
と、その発熱により、周囲温度が＋２０℃の場合、マイ
クロ波・ミリ波集積回路２の温度は５０℃程度となる。
このような状態で、周囲温度が低くなったとすると、抵
抗体１２の抵抗値は小さくなり、したがって抵抗体１２
には大きな電流が流れて抵抗体１２の発熱量は増大す
る。そのため周囲温度の低下にともなう半導体基板４の
温度の低下が抵抗体１２の発熱量の増大により補われ
る。
【００１４】一方、周囲温度が高くなると、抵抗体１２
の抵抗値が大きくなり、したがって抵抗体１２には小さ
な電流しか流れず、抵抗体１２の発熱量は減少する。そ
のため周囲温度の上昇にともなう半導体基板４の温度の
上昇が抵抗体１２の発熱量の減少により緩和される。
の抵抗値が大きくなり、したがって抵抗体１２には小さ
な電流しか流れず、抵抗体１２の発熱量は減少する。そ
のため周囲温度の上昇にともなう半導体基板４の温度の
上昇が抵抗体１２の発熱量の減少により緩和される。
【００１５】よって、半導体基板４の温度は、抵抗体１
２を設けない場合に比べ高くなるものの、抵抗体１２の
発熱量が周囲温度の変化に応じて上述のように変化する
結果、基板温度の変化が小さくなりなり、集積回路の特
性が安定化される。そして、マイクロ波・ミリ波集積回
路２は、基本的に抵抗体１２を追加するのみで構成で
き、きわめて低コストであり、かつ集積回路が大型化す
ることもない。また、抵抗体１２を上述のような仕様と
した場合、周囲温度が−４０℃から＋１２０℃の範囲で
変化したとき、マイクロ波・ミリ波集積回路２の温度変
化は＋４０℃から＋１３０℃の範囲になると推定でき、
したがって、マイクロ波・ミリ波集積回路２の設計に当
たっては、周囲温度が−４０℃から＋１２０℃の範囲で
変化する場合でも、＋４０℃から＋１３０℃という狭い
範囲の温度変化を想定すればよく、設計が容易となる。
２を設けない場合に比べ高くなるものの、抵抗体１２の
発熱量が周囲温度の変化に応じて上述のように変化する
結果、基板温度の変化が小さくなりなり、集積回路の特
性が安定化される。そして、マイクロ波・ミリ波集積回
路２は、基本的に抵抗体１２を追加するのみで構成で
き、きわめて低コストであり、かつ集積回路が大型化す
ることもない。また、抵抗体１２を上述のような仕様と
した場合、周囲温度が−４０℃から＋１２０℃の範囲で
変化したとき、マイクロ波・ミリ波集積回路２の温度変
化は＋４０℃から＋１３０℃の範囲になると推定でき、
したがって、マイクロ波・ミリ波集積回路２の設計に当
たっては、周囲温度が−４０℃から＋１２０℃の範囲で
変化する場合でも、＋４０℃から＋１３０℃という狭い
範囲の温度変化を想定すればよく、設計が容易となる。
【００１６】図２は、本発明にもとづく設計のＷ帯３段
増幅回路のＳ１１とＳ２２をシミュレーションにより求
めた結果を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦
軸はＳ１１、Ｓ２２をそれぞれ表している。そして、曲
線１８、２０はそれぞれ−４０℃の場合のＳ１１、Ｓ２
２の変化を示し、曲線２２、２４はそれぞれ＋１２０℃
の場合のＳ１１、Ｓ２２の変化を示している。図５と比
較して分かるように、Ｓ１１、Ｓ２２ともに温度変化に
よる変化が小さくなっている（矢印Ｂ、Ｃ）。
増幅回路のＳ１１とＳ２２をシミュレーションにより求
めた結果を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦
軸はＳ１１、Ｓ２２をそれぞれ表している。そして、曲
線１８、２０はそれぞれ−４０℃の場合のＳ１１、Ｓ２
２の変化を示し、曲線２２、２４はそれぞれ＋１２０℃
の場合のＳ１１、Ｓ２２の変化を示している。図５と比
較して分かるように、Ｓ１１、Ｓ２２ともに温度変化に
よる変化が小さくなっている（矢印Ｂ、Ｃ）。
【００１７】また、図３は、本発明にもとづくＷ帯３段
増幅回路のＳ２１とＫをシミュレーションにより求めた
結果を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦軸は
Ｓ２１、Ｋをそれぞれ表している。そして、曲線２６、
２８は温度が−４０℃の場合のＳ２１、Ｋの変化を示
し、曲線３０、３２は温度が＋１２０℃の場合のＳ２
１、Ｋの変化を示している。図６と比較して分かるよう
に、Ｓ２１、Ｋともに温度変化による変化が小さくなっ
ている（矢印Ｄ、Ｅ）。このように、本発明では、周囲
温度が変化してもリターンロス周波数帯域のズレは非常
に小さく、また利得変化も減少する。
増幅回路のＳ２１とＫをシミュレーションにより求めた
結果を示すグラフである。図中、横軸は周波数、縦軸は
Ｓ２１、Ｋをそれぞれ表している。そして、曲線２６、
２８は温度が−４０℃の場合のＳ２１、Ｋの変化を示
し、曲線３０、３２は温度が＋１２０℃の場合のＳ２
１、Ｋの変化を示している。図６と比較して分かるよう
に、Ｓ２１、Ｋともに温度変化による変化が小さくなっ
ている（矢印Ｄ、Ｅ）。このように、本発明では、周囲
温度が変化してもリターンロス周波数帯域のズレは非常
に小さく、また利得変化も減少する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のマイクロ波
・ミリ波集積回路では、周囲温度が低くなると、抵抗体
の抵抗値は小さくなり、したがって抵抗体には大きな電
流が流れて抵抗体の発熱量が増大する。一方、周囲温度
が高くなると、抵抗体の抵抗値が大きくなり、したがっ
て抵抗体には小さな電流しか流れず、抵抗体の発熱量は
減少する。よって、半導体基板の温度は抵抗体を設けな
い場合に比べ高くなるものの、抵抗体の発熱量が周囲温
度の変化に応じて上述のように変化する結果、基板温度
の変化は小さくなり、集積回路の特性が安定化される。
そして、基本的に抵抗体を設けるのみで済むため、きわ
めて低コストであり、集積回路が大型化することもな
い。
・ミリ波集積回路では、周囲温度が低くなると、抵抗体
の抵抗値は小さくなり、したがって抵抗体には大きな電
流が流れて抵抗体の発熱量が増大する。一方、周囲温度
が高くなると、抵抗体の抵抗値が大きくなり、したがっ
て抵抗体には小さな電流しか流れず、抵抗体の発熱量は
減少する。よって、半導体基板の温度は抵抗体を設けな
い場合に比べ高くなるものの、抵抗体の発熱量が周囲温
度の変化に応じて上述のように変化する結果、基板温度
の変化は小さくなり、集積回路の特性が安定化される。
そして、基本的に抵抗体を設けるのみで済むため、きわ
めて低コストであり、集積回路が大型化することもな
い。
【図１】本発明によるマイクロ波・ミリ波集積回路の一
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図２】本発明にもとづくＷ帯３段増幅回路のＳ１１と
Ｓ２２をシミュレーションにより求めた結果を示すグラ
フである。
Ｓ２２をシミュレーションにより求めた結果を示すグラ
フである。
【図３】本発明にもとづくＷ帯３段増幅回路のＳ２１と
Ｋをシミュレーションにより求めた結果を示すグラフで
ある。
Ｋをシミュレーションにより求めた結果を示すグラフで
ある。
【図４】従来のマイクロ波・ミリ波集積回路における利
得の温度変化を示すグラフである。
得の温度変化を示すグラフである。
【図５】従来のＷ帯３段増幅回路のＳ１１とＳ２２をシ
ミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。
ミュレーションにより求めた結果を示すグラフである。
【図６】従来のＷ帯３段増幅回路のＳ２１とＫをシミュ
レーションにより求めた結果を示すグラフである。
レーションにより求めた結果を示すグラフである。
【図７】従来の温度補償を行ったマイクロ波・ミリ波対
の増幅回路の一例を示すブロック図である。
の増幅回路の一例を示すブロック図である。
２……マイクロ波・ミリ波集積回路、４……半導体基
板、６……ＦＥＴ、８……電源端子、１０……入出力端
子、１２……抵抗体、１４……第１の端子、１６……第
２の端子、１２０……ＭＭＩＣチップ、１２２……減衰
器、１２４……温度センサー、１２６……制御回路、１
２８……入力端子、１３０……出力端子。
板、６……ＦＥＴ、８……電源端子、１０……入出力端
子、１２……抵抗体、１４……第１の端子、１６……第
２の端子、１２０……ＭＭＩＣチップ、１２２……減衰
器、１２４……温度センサー、１２６……制御回路、１
２８……入力端子、１３０……出力端子。
Claims (7)
- 【請求項１】 能動素子としてＧａＡｓによるＦＥＴを
含むマイクロ波・ミリ波帯で使用される集積回路であっ
て、 前記ＦＥＴが形成された半導体基板上に、温度上昇とと
もに抵抗値が増大する抵抗体が前記ＦＥＴに近接して配
置され、前記ＦＥＴが動作している間、半導体基板上に
形成された第１および第２の端子を通じて前記抵抗体に
ほぼ一定の電圧が印加されることを特徴とするマイクロ
波・ミリ波集積回路。 - 【請求項２】 前記抵抗体は半導体基板上にほぼ直線状
に延設されていることを特徴とする請求項１記載のマイ
クロ波・ミリ波集積回路。 - 【請求項３】 前記抵抗体は幅が約２０μｍ、長さが約
１０００μｍであることを特徴とする請求項２記載のマ
イクロ波・ミリ波集積回路。 - 【請求項４】 前記一定の電圧は約１０Ｖであることを
特徴とする請求項１記載のマイクロ波・ミリ波集積回
路。 - 【請求項５】 前記ＦＥＴが増幅回路を構成しているこ
とを特徴とする請求項１記載のマイクロ波・ミリ波集積
回路。 - 【請求項６】 複数の前記ＦＥＴを備え、同複数のＦＥ
Ｔは多段増幅回路を構成していることを特徴とする請求
項５記載のマイクロ波・ミリ波集積回路。 - 【請求項７】 前記ＦＥＴは−４０℃から＋１２０℃の
範囲で周囲温度が変化する環境で動作することを特徴と
する請求項１記載のマイクロ波・ミリ波集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168380A JP2001351928A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | マイクロ波・ミリ波集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000168380A JP2001351928A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | マイクロ波・ミリ波集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001351928A true JP2001351928A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18671392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000168380A Pending JP2001351928A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | マイクロ波・ミリ波集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001351928A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010041159A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 半導体装置 |
| JP2011139244A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kyocera Corp | 高周波モジュール |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000168380A patent/JP2001351928A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010041159A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | 半導体装置 |
| JP2011139244A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Kyocera Corp | 高周波モジュール |
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