JP2002076802A - Transmitter-receiver for microwave band and semiconductor amplifier used for it - Google Patents

Transmitter-receiver for microwave band and semiconductor amplifier used for it

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JP2002076802A
JP2002076802A JP2000262881A JP2000262881A JP2002076802A JP 2002076802 A JP2002076802 A JP 2002076802A JP 2000262881 A JP2000262881 A JP 2000262881A JP 2000262881 A JP2000262881 A JP 2000262881A JP 2002076802 A JP2002076802 A JP 2002076802A
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layer
matching circuit
semiconductor amplifier
signal
semiconductor
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JP2000262881A
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Japanese (ja)
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Hirozo Uchiumi
博三 内海
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter-receiver that suppresses a loop gain even for one cell of a semiconductor element of a multi-cell synthesis form being a component of a semiconductor amplifier so as to suppress oscillation of a frequency with a multiple of 1/2. SOLUTION: The transmitter-receiver is provided with an antenna 1 that sends/ receives a microwave, a transmission reception changeover switch 2 that is connected to the antenna to switch the transmission reception, a mixer 5 that is connected to the transmission reception changeover switch with a filter 4, a mixer 5 that mix the received signal with a local oscillation signal to convert the frequency of the received signal into an intermediate frequency signal, a signal processing circuit 8 that processes the intermediate frequency signal, a modulator 9 that modulates the signal, a phase shifter 11 that shifts the phase of the modulated signal, and a semiconductor amplifier 12 that gives the signal whose phase is shifted to the antenna via the transmission reception changeover switch. The semiconductor amplifier 12 is configured to have the multi-cell synthesis form, a matching circuit 141A that is connected to this semiconductor element, and a stub 14b that is provided on the matching circuit to suppress oscillation of a frequency with a multiple of 1/2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯用
送受信装置及びそれに用いる半導体増幅器、特に1/2
倍波発振を抑制することが出来る送受信装置及びそれに
用いる半導体増幅器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmitting / receiving device for a microwave band and a semiconductor amplifier for use in the transmitting / receiving device, and more particularly to a semiconductor amplifier for use therein.
The present invention relates to a transmission / reception device capable of suppressing harmonic oscillation and a semiconductor amplifier used therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波帯で使用される従来の送受信
装置の基本的なブロック構成図を図5に示す。この図に
おいて、1はアンテナ、2はアンテナに接続された送受
切換えスイッチ、3は受信信号が入力される前置増幅
器、4は前置増幅器の出力から所定の周波数範囲の信号
を除去するフィルタ、5はフィルタ4の出力と局部発振
器6からの信号とを混合し、中間周波数信号を生ずるミ
キサ、7は中間周波数信号の増幅器、8は信号処理回路
である。9は送信すべき信号を変調する変調器、10は
ドライバ増幅器、11はアレイアンテナ等を用いる場合
に設けられる移相器、12は送信信号を増幅してアンテ
ナ1に入力する半導体増幅器で、例えば高出力内部整合
形トランジスタとして周知のものである。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a basic block diagram of a conventional transmitting / receiving apparatus used in a microwave band. In this figure, 1 is an antenna, 2 is a transmission / reception switch connected to the antenna, 3 is a preamplifier to which a received signal is input, 4 is a filter for removing a signal in a predetermined frequency range from an output of the preamplifier, Reference numeral 5 denotes a mixer that mixes the output of the filter 4 and a signal from the local oscillator 6 to generate an intermediate frequency signal, 7 denotes an amplifier for the intermediate frequency signal, and 8 denotes a signal processing circuit. 9 is a modulator for modulating a signal to be transmitted, 10 is a driver amplifier, 11 is a phase shifter provided when an array antenna or the like is used, 12 is a semiconductor amplifier for amplifying a transmission signal and inputting it to the antenna 1. It is well known as a high power internally matched transistor.

【0003】図6は、半導体増幅器12の概略構成の一
例を示すブロック図である。この図において、13は半
導体素子で、ゲートパッドの数に対応した数のセルを有
し、これらのセルを合成して1個の半導体素子を構成し
ている。131はゲートパッド、132はドレインパッ
ドで、それぞれ12個設けられ、各パッドは更に、3個
を1グループとして各4グループに分割されている。1
4は上記ゲートパッド131に接続される回路を形成す
るための第1の回路基板で、例えばチタン酸バリウムで
構成され、その表面にT形の4個の整合回路141〜1
44が形成されている。整合回路の1つ141は、銅等
のワイヤ133でゲートパッド131のうち第1のグル
ープを構成する3個のゲートパッドと図示のように接続
され、他の整合回路142〜144も同様に、第2のグ
ループ〜第4のグループを構成する各3個のゲートパッ
ドとそれぞれ接続されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the semiconductor amplifier 12. As shown in FIG. In this drawing, reference numeral 13 denotes a semiconductor element having a number of cells corresponding to the number of gate pads, and these cells are combined to form one semiconductor element. 131 is a gate pad and 132 is a drain pad, each of which is provided with 12 pads, and each pad is further divided into 4 groups each having 3 as a group. 1
Reference numeral 4 denotes a first circuit board for forming a circuit connected to the gate pad 131, which is made of, for example, barium titanate and has four T-shaped matching circuits 141 to 1 on its surface.
44 are formed. One of the matching circuits 141 is connected as shown to three gate pads constituting the first group of the gate pads 131 by wires 133 of copper or the like, and the other matching circuits 142 to 144 are similarly connected. They are respectively connected to three gate pads constituting the second to fourth groups.

【0004】15は第1の回路基板14の各整合回路と
共に入力側整合回路を構成する第2の回路基板で、例え
ばアルミナで形成され、その表面にC形の2個の整合回
路151,152と、各整合回路151と152とを接
続する整合回路153とが形成されている。154はC
形の整合回路151とT形の整合回路141及び142
とを接続するワイヤ、155は同じくC形の整合回路1
52とT形の整合回路143及び144とを接続するワ
イヤ、156は入力端子である。また、16は上記ドレ
インパッド132に接続される回路を形成するための第
3の回路基板で、例えばチタン酸バリウムで構成され、
その表面にT形の4個の整合回路161〜164が形成
されている。整合回路の1つ161は、銅等のワイヤ1
34でドレインパッド132のうち第1のグループを構
成する3個のドレインパッドと図示のように接続され、
他の整合回路162〜164も同様に、第2のグループ
〜第4のグループを構成する各3個のドレインパッドと
それぞれ接続されている。
Reference numeral 15 denotes a second circuit board which constitutes an input side matching circuit together with each matching circuit of the first circuit board 14, and is formed of, for example, alumina, and has two C-shaped matching circuits 151, 152 on its surface. And a matching circuit 153 connecting the respective matching circuits 151 and 152 are formed. 154 is C
-Shaped matching circuit 151 and T-shaped matching circuits 141 and 142
And 155 are also C-shaped matching circuits 1
Wires 156 connecting the T. 52 and the T-type matching circuits 143 and 144 are input terminals. Reference numeral 16 denotes a third circuit board for forming a circuit connected to the drain pad 132, which is made of, for example, barium titanate.
On its surface, four T-shaped matching circuits 161 to 164 are formed. One of the matching circuits 161 is a wire 1 made of copper or the like.
At 34, three drain pads 132 forming a first group of the drain pads 132 are connected as shown,
Similarly, the other matching circuits 162 to 164 are respectively connected to the three drain pads constituting the second to fourth groups.

【0005】17は第3の回路基板16の各整合回路と
共に出力側整合回路を構成する第4の回路基板で、例え
ばアルミナで形成され、その表面にC形の2個の整合回
路171,172と、各整合回路171と172とを接
続する整合回路173とが形成されている。174はC
形の整合回路171とT形の整合回路161及び162
とを接続するワイヤ、175は同じくC形の整合回路1
72とT形の整合回路163及び164とを接続するワ
イヤ、176は出力端子である。なお、図7は、図6に
示す半導体増幅器12の等価回路を示す。
Reference numeral 17 denotes a fourth circuit board which constitutes an output-side matching circuit together with each matching circuit of the third circuit board 16, and is formed of, for example, alumina and has two C-shaped matching circuits 171 and 172 on its surface. And a matching circuit 173 connecting the matching circuits 171 and 172 are formed. 174 is C
-Shaped matching circuit 171 and T-shaped matching circuits 161 and 162
175 is a C-shaped matching circuit 1
Wires 176 connecting the 72 and the T-type matching circuits 163 and 164 are output terminals. FIG. 7 shows an equivalent circuit of the semiconductor amplifier 12 shown in FIG.

【0006】次に、半導体増幅器の動作、特に、入力信
号の周波数f0に対する1/2f0発振の発生について説明す
る。半導体素子13を構成するセルは、図7の等価回路
に示すように、FETによって構成されるが、説明を簡
単にするため、T形の整合回路によって接続された2個
のFETに着目すると、半導体増幅器への入力信号電力
が増大したとき、FETは周知のように、非線形動作を
する。入力信号の周波数をf0とすると、2個のFETと
それらに接続されたT形整合回路を含む閉ループ内に存
在する雑音成分のうち、周波数がf0/2の信号成分は、F
ETの反射特性によって帰還され、入力信号f0とミキシ
ングされて再び閉ループ内にf0/2の信号成分が発生す
る。
Next, the operation of the semiconductor amplifier, in particular, the occurrence of 1 / 2f0 oscillation with respect to the frequency f0 of the input signal will be described. The cell constituting the semiconductor element 13 is composed of FETs as shown in the equivalent circuit of FIG. 7, but for simplicity of description, attention is paid to two FETs connected by a T-type matching circuit. When the input signal power to the semiconductor amplifier increases, the FET operates in a non-linear manner, as is well known. Assuming that the frequency of the input signal is f0, a signal component having a frequency f0 / 2 of a noise component existing in a closed loop including two FETs and a T-type matching circuit connected thereto is F0.
The signal is fed back by the reflection characteristics of the ET, mixed with the input signal f0, and a signal component of f0 / 2 is generated again in the closed loop.

【0007】入力信号電力が小さい場合には、f0/2との
ミキシング効果は小さいが、入力信号電力が大きい場合
には、f0/2とのミキシング効果が大となる。その場合、
f0/2に対する4端子パラメータであるSパラメータがf0
の入力信号の振幅と位相(f0/2に対する相対位相)によ
り変化し、f0/2に対するループ発振条件を満足すること
がある。f0/2の雑音信号の位相はランダムに生じ、初期
位相は任意の値を取り得ることから、いずれかの初期位
相でループ発振の条件を満足すれば、そこでループ発振
が生ずる。f0/2発振が発生すると、f0の電力がf0/2に食
われる結果、図8にAで示すように、出力特性が劣化す
る。
When the input signal power is small, the mixing effect with f0 / 2 is small, but when the input signal power is large, the mixing effect with f0 / 2 is large. In that case,
The S parameter which is a four-terminal parameter for f0 / 2 is f0
May vary depending on the amplitude and phase (relative phase with respect to f0 / 2) of the input signal, and may satisfy the loop oscillation condition with respect to f0 / 2. Since the phase of the noise signal of f0 / 2 occurs randomly and the initial phase can take an arbitrary value, if any of the initial phases satisfies the condition of loop oscillation, loop oscillation occurs there. When the f0 / 2 oscillation occurs, the power of f0 is consumed by f0 / 2, and as a result, the output characteristics deteriorate as shown by A in FIG.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波帯で
使用される送受信装置、特にその半導体増幅器において
は、上述のように、ゲートミキサ動作やループ利得(ル
ープ発振)に起因する出力の劣化が生ずることがあるた
め、図6及び図7にRで示すように、回路ループ上にア
イソレーション抵抗を挿入し、f0/2発振を抑制するよう
にしていた。即ち、図6に示す半導体増幅器において
は、半導体素子13の12個のセルに対して4分割、4
合成の整合回路を構成しているため、図6に一点鎖線で
示すように、3種類の閉ループL1、L2、L3が存在
する。ループL1は整合回路153及び173を含み、
C形整合回路151,152及び171,172を含む
ものであり、ループL2はC形整合回路151,171
及びT形整合回路141,142、161,162を含
むものと、C形整合回路152,172及びT形整合回
路143,144、163,164を含むものであり、
ループL3はT形整合回路141〜144と161〜1
64の各1つ及び隣接する2個のセルを含むものであ
る。なお、ループL3はT形整合回路141〜144の
1つと、これに対応するT形整合回路161〜164の
1つとの間に各2ループ存在するため、計8ループ存在
するが、図ではそのうちの1ループのみを示している。
As described above, in a conventional transmitting / receiving device used in the microwave band, particularly in a semiconductor amplifier thereof, output degradation occurs due to gate mixer operation and loop gain (loop oscillation). Therefore, as shown by R in FIGS. 6 and 7, an isolation resistor is inserted on the circuit loop to suppress the f0 / 2 oscillation. That is, in the semiconductor amplifier shown in FIG.
Since a combined matching circuit is configured, there are three types of closed loops L1, L2, and L3 as shown by a dashed line in FIG. Loop L1 includes matching circuits 153 and 173,
The loop L2 includes the C-type matching circuits 151, 152 and 171, 172.
And T-type matching circuits 141, 142, 161, and 162, and C-type matching circuits 152, 172 and T-type matching circuits 143, 144, 163, and 164.
The loop L3 includes T-type matching circuits 141 to 144 and 161-1.
64 and one adjacent two cells. Since there are two loops L3 between one of the T-type matching circuits 141 to 144 and one of the corresponding T-type matching circuits 161 to 164, there are a total of eight loops. Only one loop is shown.

【0009】これらのループに対して図6及び図7に示
すように、アイソレーション抵抗Rを挿入すると、ルー
プL1及びL2に対しては、整合回路上にアイソレーシ
ョン抵抗が有効な形で挿入されるため、ループの安定化
を図り、ループ利得を抑えることが可能となるが、ルー
プL3に対してはアイソレーション抵抗を実装する個所
がないため、このループに対しては、アイソレーション
抵抗によるループ利得の抑制ができないという問題点が
あった。つまり、半導体素子の2セル以上に跨るループ
に対してはループ利得の抑制による発振対策を施こすこ
とができるが、1セルに対しては発振対策を施こすこと
ができないという問題点があった。
As shown in FIGS. 6 and 7, when an isolation resistor R is inserted into these loops, an effective isolation resistor is inserted into the matching circuits for the loops L1 and L2. Therefore, it is possible to stabilize the loop and to suppress the loop gain. However, since there is no place to mount an isolation resistor for the loop L3, a loop using the isolation resistor is provided for this loop. There is a problem that the gain cannot be suppressed. That is, it is possible to take measures against oscillation by suppressing the loop gain for a loop extending over two or more cells of the semiconductor element, but it is not possible to take measures against oscillation for one cell. .

【0010】この発明は、このような従来の装置におけ
る問題点を解消するためになされたもので、1セルに対
しても有効な発振対策を施こすことができるマイクロ波
帯用送受信装置及びそれに用いる半導体増幅器を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems in the conventional device, and a microwave transmission / reception device capable of taking effective oscillation countermeasures even for one cell, and a transmission / reception device therefor. It is an object to provide a semiconductor amplifier to be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係るマイクロ
波帯用送受信装置は、マイクロ波を送受信するアンテナ
と、このアンテナに接続され、送信、受信を切換える送
受切換えスイッチと、この送受切換えスイッチにフィル
タを介して接続され、受信信号を局部発振信号と混合し
て中間周波数信号に変換するミキサと、中間周波数信号
を処理する信号処理回路と、信号を変調する変調器と、
変調された信号を移相する移相器と、移相された信号を
送受切換えスイッチを経てアンテナに入力する半導体増
幅器とを有する送受信装置において、半導体増幅器は、
多セル合成形の半導体素子と、この半導体素子に接続さ
れた整合回路と、この整合回路上に設けられ、1/2倍
波発振を抑制するスタブとを有するものである。
A microwave transmission / reception apparatus according to the present invention includes an antenna for transmitting / receiving a microwave, a transmission / reception switch connected to the antenna for switching between transmission and reception, and a transmission / reception switch. A mixer that is connected via a filter and mixes a received signal with a local oscillation signal and converts the signal into an intermediate frequency signal, a signal processing circuit that processes the intermediate frequency signal, and a modulator that modulates the signal;
In a transmission / reception device having a phase shifter that shifts a phase of a modulated signal and a semiconductor amplifier that inputs the phase-shifted signal to an antenna via a transmission / reception switch, the semiconductor amplifier includes:
The semiconductor device includes a multi-cell composite type semiconductor element, a matching circuit connected to the semiconductor element, and a stub provided on the matching circuit for suppressing 1/2 harmonic oscillation.

【0012】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、多セル合成形の半導体素子
と、この半導体素子に接続された整合回路と、整合回路
上に設けられ、半導体素子の各セルに接続された基本波
のλ/2オープンスタブとを有するものである。
A semiconductor amplifier used in a microwave band transmitting / receiving apparatus according to the present invention is a multi-cell combined semiconductor device, a matching circuit connected to the semiconductor device, and a semiconductor device provided on the matching circuit. And a λ / 2 open stub of a fundamental wave connected to the cell.

【0013】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、また、多セル合成形の半導体
素子と、多層構造とされた整合回路基板とを備え、整合
回路基板は基本波のλ/2オープンスタブの層を含むも
のである。
A semiconductor amplifier used in a microwave band transmitting / receiving apparatus according to the present invention further includes a multi-cell combined type semiconductor element and a matching circuit board having a multilayer structure. / 2 open stub.

【0014】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、また、高出力内部整合形トラ
ンジスタであることを特徴とするものである。
The semiconductor amplifier used in the transmitting / receiving device for microwave band according to the present invention is characterized in that it is a high-output internal matching transistor.

【0015】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、また、整合回路基板の、第1
層を整合回路、第2層の一面を基本波のλ/2オープン
スタブ、第2層の他面を第1層に対するグランド、第3
層を第2層に対するグランドとしたものである。
A semiconductor amplifier used in a microwave band transmitting / receiving apparatus according to the present invention further includes a first matching circuit board.
The layer is a matching circuit, one surface of the second layer is a λ / 2 open stub of a fundamental wave, the other surface of the second layer is ground for the first layer,
The layer is a ground for the second layer.

【0016】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、また、整合回路基板の、第1
層を基本波のλ/2オープンスタブ、第2層を第1層に
対する整合回路、第3層を第2層に対するグランドとし
たものである。
The semiconductor amplifier used in the microwave transmitting / receiving apparatus according to the present invention further includes a first matching circuit board.
The layer is a λ / 2 open stub of the fundamental wave, the second layer is a matching circuit for the first layer, and the third layer is a ground for the second layer.

【0017】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装置
に用いる半導体増幅器は、また、整合回路基板を構成す
る各層が、スルーホールによってそれぞれ電気的に接続
されているものである。
In the semiconductor amplifier used in the microwave transmitting / receiving device according to the present invention, the respective layers constituting the matching circuit board are electrically connected to each other by through holes.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図にもとづいて説明する。実施の形態1
は、マイクロ波帯用送受信装置のうち、特に半導体増幅
器に特徴があるもので、半導体増幅器以外の装置につい
ては、図5に示す従来の送受信装置と同様であるため、
送受信装置全体の説明は省略する。図1は、この発明の
実施の形態1の特徴を説明するため、半導体増幅器12
の一部の構成を示す概略図である。この図において、1
3は半導体素子で、図6と同様に、多数のセルを合成し
て構成され、セルと同数のゲートパッド131が設けら
れているものであるが、図では3個のみを示している。
14Aは上記ゲートパッド131に接続される回路を形
成するための回路基板、141Aは回路基板14A上に
形成された整合回路で、上記3個のゲートパッド131
に対応し得る寸法に設定されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiment 1
Is characterized by a semiconductor amplifier among the microwave band transmission / reception devices, and devices other than the semiconductor amplifier are the same as the conventional transmission / reception device shown in FIG.
The description of the entire transmitting / receiving apparatus is omitted. FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor amplifier 12 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a partial configuration of the embodiment. In this figure, 1
Reference numeral 3 denotes a semiconductor element which is formed by combining a large number of cells and has the same number of gate pads 131 as in FIG. 6, but only three are shown in the figure.
14A is a circuit board for forming a circuit connected to the gate pad 131; 141A is a matching circuit formed on the circuit board 14A;
Is set to a size that can correspond to.

【0019】141B、141C、141Dは、整合回
路141A上にメタライズすることにより形成されたス
タブで、基本波に対してλ/2オープンスタブ(1/2
倍波に対してショートスタブ)とされている。133
B、133C、133Dは、各スタブ141B、141
C、141Dとゲートパッド131とを接続する銅線で
ある。なお、回路基板14Aは、ゲートパッド131の
数に対応して複数個設けられるものであるが、この図で
は1個のみを示している。図2は、図1の構成を含む半
導体増幅器12の等価回路である。この図において、図
7と同一または相当部分には同一符号を付して説明を省
略する。この実施の形態1においては、上述のように、
整合回路上に設けられ、半導体素子の各セルに接続され
たスタブを、基本波に対してλ/2オープンスタブ(1
/2倍波に対してショートスタブ)としているため、使
用帯域ではスタブはオープンとなり、1/2倍波に対し
てはショートとなる回路構成となる。従って、1セルに
対しても1/2倍波の利得を落とすことができ、1/2
倍波発振を抑制することができる結果、出力特性の劣化
を効果的に防止することができる。
141B, 141C, 141D are stubs formed by metallizing on the matching circuit 141A, and are λ / 2 open stubs (1/2) with respect to the fundamental wave.
Short stub for harmonics). 133
B, 133C and 133D are stubs 141B and 141, respectively.
C, a copper wire connecting 141D and the gate pad 131. Although a plurality of circuit boards 14A are provided corresponding to the number of gate pads 131, only one is shown in this figure. FIG. 2 is an equivalent circuit of the semiconductor amplifier 12 including the configuration of FIG. In this figure, the same or corresponding parts as those in FIG. In the first embodiment, as described above,
A stub provided on the matching circuit and connected to each cell of the semiconductor device is connected to a λ / 2 open stub (1
(Short stub for the 1/2 harmonic), the stub is open in the used band, and the circuit is short-circuited for the 1/2 harmonic. Therefore, the gain of the 1/2 harmonic can be reduced for one cell, and
As a result, it is possible to effectively prevent the output characteristics from deteriorating.

【0020】実施の形態2.次に、この発明の実施の形
態2を図にもとづいて説明する。図3は、半導体増幅器
の一部の構成を示す概略図、図4は、多層構造の整合回
路基板と半導体素子との接続関係及び整合回路基板の各
層の構成を示す概略図である。これらの図において、2
0はパッケージを構成する基板、13は基板20に装着
された半導体素子で、図6と同様に、多数のセルを合成
して構成され、セルと同数のゲートパッド131が設け
られているものであるが、図4では3個のみを示してい
る。21は図6における第1の回路基板14に相当する
整合回路基板で、以下に述べるような3層構造とされて
いる。即ち、211は1層目を構成する整合回路層で、
図3に示されるように、基板20に装着されると共に、
図4に示すように、整合回路211Aが形成されてい
る。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic diagram showing a partial configuration of a semiconductor amplifier, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a connection relationship between a multilayered matching circuit board and a semiconductor element and a configuration of each layer of the matching circuit board. In these figures, 2
Reference numeral 0 denotes a substrate constituting a package, and 13 denotes a semiconductor element mounted on the substrate 20, which is formed by synthesizing a large number of cells as in FIG. 6, and provided with the same number of gate pads 131 as the cells. However, FIG. 4 shows only three. Reference numeral 21 denotes a matching circuit board corresponding to the first circuit board 14 in FIG. 6, which has a three-layer structure as described below. That is, 211 is a matching circuit layer constituting the first layer,
As shown in FIG. 3, while being mounted on the substrate 20,
As shown in FIG. 4, a matching circuit 211A is formed.

【0021】212は2層目を構成するλ/2オープン
スタブ層で、図3に示すように、整合回路層211の上
面に装着されると共に、その一面に、図4に示すよう
に、基本波に対するλ/2オープンスタブ212Aがゲ
ートパッド131と同数形成されている。なお、λ/2
オープンスタブ層212の他面には、1層目の整合回路
211Aに対するグランド(図示せず)が形成されてい
る。また、213は3層目を構成するグランド層で、2
層目のλ/2オープンスタブ212Aに対するグランド
213Aが形成されている。214は3層目のグランド
層213から1層目の整合回路211Aに達するスルー
ホールで、ゲートパッド131と同数形成され、各層間
の電気的接続を行なうと共に、ワイヤ133を介してゲ
ートパッド131と接続されている。なお、各層はセラ
ミック基板で構成されているため、各層間の固着は加圧
状態での焼き固め等によって行なわれる。このような構
成とすることにより、実施の形態1と同様に、1セルに
対しても1/2倍波の利得を落とすことができ、1/2
倍波発振を抑制して出力特性の劣化を防止することがで
きる。
Numeral 212 denotes a λ / 2 open stub layer constituting a second layer, which is mounted on the upper surface of the matching circuit layer 211 as shown in FIG. 3 and has a basic surface as shown in FIG. The number of the λ / 2 open stubs 212A for the waves is equal to the number of the gate pads 131. Note that λ / 2
On the other surface of the open stub layer 212, a ground (not shown) for the first-layer matching circuit 211A is formed. Reference numeral 213 denotes a ground layer constituting a third layer.
A ground 213A for the λ / 2 open stub 212A of the layer is formed. Reference numeral 214 denotes through-holes extending from the third-layer ground layer 213 to the first-layer matching circuit 211A. The through-holes are formed in the same number as the gate pads 131. It is connected. In addition, since each layer is formed of a ceramic substrate, the adhesion between the layers is performed by baking under pressure or the like. With such a configuration, the gain of the 1/2 harmonic can be reduced for one cell, as in the first embodiment.
It is possible to suppress harmonic oscillation and prevent deterioration of output characteristics.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明に係るマイクロ波帯用送受信装
置は、半導体増幅器を、多セル合成形の半導体素子と、
この半導体素子に接続された整合回路と、この整合回路
上に設けられ、1/2倍波発振を抑制するスタブとを有
する構成としたため、出力特性の劣化を効果的に防止す
ることができる。
According to the transmission / reception apparatus for microwave band according to the present invention, the semiconductor amplifier comprises: a multi-cell composite type semiconductor element;
Since the matching circuit is provided with the matching circuit connected to the semiconductor element and the stub provided on the matching circuit and suppressing the half-wave oscillation, it is possible to effectively prevent the output characteristics from deteriorating.

【0023】また、この発明に係るマイクロ波帯用送受
信装置に用いる半導体増幅器は、多セル合成形の半導体
素子と、この半導体素子に接続された整合回路と、整合
回路上に設けられ、半導体素子の各セルに接続された基
本波のλ/2オープンスタブとを有するものであるた
め、1セルに対しても1/2倍波の利得を落とすことが
でき、1/2倍波発振を抑制して出力特性の劣化を防止
することができる。
A semiconductor amplifier used in a microwave band transceiver according to the present invention is a multi-cell combined semiconductor device, a matching circuit connected to the semiconductor device, and a semiconductor device provided on the matching circuit. Λ / 2 open stub of the fundamental wave connected to each of the cells, the gain of the 倍 harmonic can be reduced even for one cell, and the oscillation of the 倍 harmonic can be suppressed. As a result, deterioration of the output characteristics can be prevented.

【0024】更に、この発明に係るマイクロ波帯用送受
信装置に用いる半導体増幅器は、また、多セル合成形の
半導体素子と、多層構造とされた整合回路基板とを備
え、整合回路基板は基本波のλ/2オープンスタブの層
を含むものであるため、1/2倍波発振を抑制して出力
特性の劣化を防止することに加えて、λ/2オープンス
タブの配置、接続等が容易となるものである。
Further, the semiconductor amplifier used in the transmitting / receiving device for microwave band according to the present invention further comprises a multi-cell composite type semiconductor element and a matching circuit board having a multilayer structure, and the matching circuit board has a fundamental wave. Λ / 2 open stub layer, which suppresses 1/2 harmonic oscillation to prevent deterioration of output characteristics and facilitates arrangement and connection of λ / 2 open stub. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1における半導体増幅
器の一部の構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a partial configuration of a semiconductor amplifier according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 図1に示す半導体増幅器の等価回路図であ
る。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor amplifier shown in FIG.

【図3】 この発明の実施の形態2における半導体増幅
器の一部の構成を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a partial configuration of a semiconductor amplifier according to a second embodiment of the present invention;

【図4】 多層構造の整合回路基板の各層の構成を示す
概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of each layer of a multilayered matching circuit board.

【図5】 従来のマイクロ波帯用送受信装置の基本的な
構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional microwave band transmitting / receiving device.

【図6】 従来の送受信装置における半導体増幅器の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a semiconductor amplifier in a conventional transmitting / receiving device.

【図7】 図6に示す半導体増幅器の等価回路図であ
る。
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the semiconductor amplifier shown in FIG. 6;

【図8】 従来の半導体増幅器における出力特性図であ
る。
FIG. 8 is an output characteristic diagram of a conventional semiconductor amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アンテナ、2 送受切換えスイッチ、4 フィル
タ、5 ミキサ、8 信号処理回路、9 変調器、11
移相器、12 半導体増幅器、13 半導体素子、1
4,15 入力側整合回路、16,17 出力側整合回
路、21 整合回路基板、131 ゲートパッド、13
3 ワイヤ、141A 整合回路、141B、141
C、141D λ/2オープンスタブ、211 整合回
路層、212λ/2オープンスタブ層、213 グラン
ド層、214 スルーホール。
Reference Signs List 1 antenna, 2 transmission / reception switch, 4 filter, 5 mixer, 8 signal processing circuit, 9 modulator, 11
Phase shifter, 12 semiconductor amplifier, 13 semiconductor device, 1
4, 15 input side matching circuit, 16, 17 output side matching circuit, 21 matching circuit board, 131 gate pad, 13
3 wire, 141A matching circuit, 141B, 141
C, 141D λ / 2 open stub, 211 matching circuit layer, 212λ / 2 open stub layer, 213 ground layer, 214 through hole.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J067 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA32 KA41 KA53 KA66 KA68 KS11 QA03 QA04 SA13 TA01 TA02 5J069 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA32 KA41 KA53 KA66 KA68 QA03 QA04 SA13 TA01 TA02 5J091 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA32 KA41 KA53 KA66 KA68 QA03 QA04 SA13 TA01 TA02 5K011 DA22 DA25 KA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J067 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA32 KA41 KA53 KA66 KA68 KS11 QA03 QA04 SA13 TA01 TA02 5J069 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA31 KA29 TA02 5J091 AA04 AA21 AA41 CA54 FA20 HA38 KA16 KA29 KA32 KA41 KA53 KA66 KA68 QA03 QA04 SA13 TA01 TA02 5K011 DA22 DA25 KA13

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロ波を送受信するアンテナと、こ
のアンテナに接続され、送信、受信を切換える送受切換
えスイッチと、この送受切換えスイッチにフィルタを介
して接続され、受信信号を局部発振信号と混合して中間
周波数信号に変換するミキサと、上記中間周波数信号を
処理する信号処理回路と、信号を変調する変調器と、変
調された信号を移相する移相器と、移相された信号を上
記送受切換えスイッチを経てアンテナに入力する半導体
増幅器とを有する送受信装置において、上記半導体増幅
器は、多セル合成形の半導体素子と、この半導体素子に
接続された整合回路と、この整合回路上に設けられ、1
/2倍波発振を抑制するスタブとを有することを特徴と
するマイクロ波帯用送受信装置。
An antenna for transmitting and receiving microwaves, a transmission / reception switch connected to the antenna for switching between transmission and reception, and connected to the transmission / reception switch via a filter to mix a received signal with a local oscillation signal. A mixer that converts the signal into an intermediate frequency signal; a signal processing circuit that processes the intermediate frequency signal; a modulator that modulates the signal; a phase shifter that shifts the phase of the modulated signal; In a transmission / reception device having a semiconductor amplifier inputting to an antenna via a transmission / reception changeover switch, the semiconductor amplifier is provided on a semiconductor element of a multi-cell composite type, a matching circuit connected to the semiconductor element, and the matching circuit. , 1
And a stub that suppresses half-wave oscillation.
【請求項2】 半導体増幅器は、多セル合成形の半導体
素子と、この半導体素子に接続された整合回路と、上記
整合回路上に設けられ、上記半導体素子の各セルに接続
された基本波のλ/2オープンスタブとを有することを
特徴とする請求項1記載のマイクロ波帯用送受信装置に
用いる半導体増幅器。
2. A semiconductor amplifier, comprising: a multi-cell composite semiconductor element; a matching circuit connected to the semiconductor element; and a fundamental wave provided on the matching circuit and connected to each cell of the semiconductor element. 2. The semiconductor amplifier according to claim 1, further comprising a λ / 2 open stub.
【請求項3】 半導体増幅器は、多セル合成形の半導体
素子と、多層構造とされた整合回路基板とを備え、上記
整合回路基板は基本波のλ/2オープンスタブの層を含
むことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波帯用送受
信装置に用いる半導体増幅器。
3. A semiconductor amplifier comprising a multi-cell composite type semiconductor element and a matching circuit board having a multilayer structure, wherein the matching circuit board includes a λ / 2 open stub layer of a fundamental wave. A semiconductor amplifier used for the microwave band transmitting / receiving device according to claim 1.
【請求項4】 半導体増幅器は、高出力内部整合形トラ
ンジスタであることを特徴とする請求項1〜請求項3の
いずれか1項記載のマイクロ波帯用送受信装置に用いる
半導体増幅器。
4. The semiconductor amplifier according to claim 1, wherein the semiconductor amplifier is a high-output internal matching transistor.
【請求項5】 整合回路基板は、第1層を整合回路、第
2層の一面を基本波のλ/2オープンスタブ、第2層の
他面を第1層に対するグランド、第3層を第2層に対す
るグランドとしたことを特徴とする請求項3記載のマイ
クロ波帯用送受信装置に用いる半導体増幅器。
5. A matching circuit board, wherein the first layer is a matching circuit, one surface of the second layer is a λ / 2 open stub of a fundamental wave, the other surface of the second layer is a ground for the first layer, and the third layer is a ground of the first layer. 4. The semiconductor amplifier used for a microwave band transmitting / receiving device according to claim 3, wherein a ground is provided for the two layers.
【請求項6】 整合回路基板は、第1層を基本波のλ/
2オープンスタブ、第2層を第1層に対する整合回路、
第3層を第2層に対するグランドとしたことを特徴とす
る請求項3記載のマイクロ波帯用送受信装置に用いる半
導体増幅器。
6. The matching circuit board according to claim 1, wherein the first layer has a wavelength of λ /
2 open stubs, the second layer is a matching circuit for the first layer,
4. The semiconductor amplifier according to claim 3, wherein the third layer is a ground for the second layer.
【請求項7】 整合回路基板を構成する各層は、スルー
ホールによってそれぞれ電気的に接続されていることを
特徴とする請求項5または請求項6記載のマイクロ波帯
用送受信装置に用いる半導体増幅器。
7. The semiconductor amplifier used in a microwave band transmitting / receiving device according to claim 5, wherein each layer constituting the matching circuit board is electrically connected to each other by a through hole.
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