JP2002141702A - 半導体移相器 - Google Patents
半導体移相器Info
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- JP2002141702A JP2002141702A JP2000334435A JP2000334435A JP2002141702A JP 2002141702 A JP2002141702 A JP 2002141702A JP 2000334435 A JP2000334435 A JP 2000334435A JP 2000334435 A JP2000334435 A JP 2000334435A JP 2002141702 A JP2002141702 A JP 2002141702A
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Abstract
依存性が少ない半導体移相器を得る。 【解決手段】 半導体基板上の第1の入出力コプ
レナー線路パターンと第2の入出力コプレナー線路パタ
ーン間に第3のコプレナー線路パターンとツイストされ
た第4のコプレナー線路パターンを設け、第1の入出力
コプレナー線路パターンから入力し第2の入出力コプレ
ナー線路パターンに出力するマイクロ波信号の伝搬経路
を第1〜第4のFETにより第3のコプレナー線路パタ
ーン側からツイストされた第4のコプレナー線路パター
ン側に切換える構成としたものである。
Description
ひ素(以下GaAsと称す)等の半導体基板に形成した
電界効果トランジスタ(以下FETという)等をスイッ
チとして用い、同一の半導体基板に形成したコプレナー
線路の経路を切換えてマイクロ波の信号を移相する半導
体移相器に関するものである。
の構造例を示す。図において、1は半導体基板、6はF
ETのドレイン電極(若しくはソース電極)、7はFE
Tのソース電極(若しくはドレイン電極)、8はFET
のゲート電極、9は前記ドレイン電極6、ソース電極
7、ゲート電極8を有するFET、10はバイアス用抵
抗、11はバイアス用パッド、12は上記バイアス用抵
抗10及びバイアス用パッド11で構成されるバイアス
回路、26は半導体基板1の裏面に形成されたグランド
パターン、27は第1の入出力用マイクロストリップ線
路パターン、28は第2の入出力用マイクロストリップ
線路パターン、29は基準位相用マイクロストリップ線
路パターン、30は位相設定用マイクロストリップ線路
パターンである。
ス回路12よりゲートバイアス電圧を印加してFET1
0をスイッチ動作させ、その時、FET9のドレイン電
圧、ソース電圧を直流的に同電位とするためにドレイン
電極6、ソース電極7を通常接地して用いるが、そのた
めのバイアス回路の図示は省略してある。
の半導体移相器の動作説明図である。図において31は
第1の入出力マイクロストリップ線路、32は第2の入
出力マイクロストリップ線路、33は基準位相用マイク
ロストリップ線路、34は設定位相用マイクロストリッ
プ線路、35は単極双投スイッチ(以下SPDTスイッ
チと称す)である。
圧、ソース電圧を直流的に同電位、例えばOVとする
と、ゲート電圧をOVとピンチオフ電圧以下とに切換え
ることにより、FET9のドレイン電極6とソース電極
7間は通過遮断のスイッチ動作をする。従って第1のF
ET9aと第2のFET9bをペアとして用い、それぞ
れのゲート電極8a、8bのどちらか一方をOV、他方
をピンチオフ以下の電圧を印加し、同時に互いのバイア
ス電圧を切換えれば、SPDTスイッチとして動作し、
図6の35aに示す第1のSPDTスイッチに相当す
る。
dのペアは、図6の第2のSPDTスイッチ35bに相
当する。同様に図5の第1の入出力用マイクロストリッ
プ線路パターン27は図6の第1の入出力用マイクロス
トリップ線路33に、図5の第2のマイクロストリップ
線路パターン28は図6の第2の入出力用マイクロスト
リップ線路32に相当し、図5の基準位相用マイクロス
トリップ線路パターン29は図6の基準位相用マイクロ
ストリップ線路33に、図5の設定位相用マイクロスト
リップ線路パターン30は図6の設定位相用マイクロス
トリップ線路34に相当する。
リップ線路31より入力したマイクロ波信号は第1のS
PDTスイッチ35a、基準位相用マイクロストリップ
線路33、第2のSPDTスイッチ35bを通過し、第
2の入出力マイクロストリップ線路32に出力する。
bにて、マイクロ波信号の伝搬経路を設定位相用マイク
ロストリップ線路34側に切換えることにより、マイク
ロ波信号の位相を伝搬経路の電気長差分だけ移相するこ
とができる。
の半導体移相器は以上のように構成され、前述の動作原
理を基にしているため、設定位相を大きくする程、周波
数変化に伴う設定位相誤差が大きくなり、また図5に示
す設定位相用マイクロストリップ線路パターン30を長
くする必要があるため、回路構成の大型化を招くなどの
課題があった。
ためになされたものであり、小形で、設定位相精度の周
波数依存性が少なく180度移相できる半導体移相器を
得ることを目的とする。
器は、第1の入出力用コプレナー線路と第2の入出力用
コプレナー線路間に設けられた、第3のコプレナー線路
とツイストされた第4のコプレナー線路と、上記第1の
入出力用コプレナー線路あるいは第2の入出力用コプレ
ナー線路から上記第2の入出力用コプレナー線路あるい
は第1の入出力コプレナー線路へのマイクロ波信号の伝
搬経路を、上記第3のコプレナー線路側からツイストさ
れた第4のコプレナー線路側へ切換えるスイッチイング
手段とを具備したものである。
チイング手段として上記第1の入出力用コプレナー線路
と第3のコプレナー線路に接続される第1のスイッチ、
上記第1の入出力用コプレナー線路と第4のコプレナー
線路に接続される第2のスイッチ、上記第2の入出力用
コプレナー線路と第3のコプレナー線路に接続される第
3のスイッチ、上記第2の入出力用コプレナー線路と第
4のコプレナー線路に接続される第4のスイッチを用い
たものである。
第4のスイッチとして、電界効果トランジスタ又はダイ
オードを用いたものである。
と、該半導体基板上に形成された第1及び第2の入出力
用コプレナー線路パターンと、上記半導体基板上の上記
第1及び第2の入出力用コプレナー線路パターン間に形
成された第3のコプレナー線路パターンと、上記半導体
基板上の上記第1及び第2の入出力用コプレナー線路パ
ターン間に形成された、エアブリッジ等でツイストされ
た第4のコプレナー線路パターンと、ドレイン電極(若
しくはソース電極)が上記第1の入出力用コプレナー線
路パターンの中心導体パターンの一端と接続され、ソー
ス電極(若しくはドレイン電極)が上記第3のコプレナ
ー線路パターンの一端の中心導体パターンと接続された
第1の電界効果トランジスタ(FET)と、ドレイン電
極が上記第1の入出力用コプレナー線路パターンの中心
導体と接続され、ソース電極が上記ツイストされた第4
のコプレナー線路パターンの一端の中心導体パターンと
接続された第2のFETと、ドレイン電極が上記第2の
入出力用コプレナー線路パターンの中心導体パターンの
一端と接続され、ソース電極が上記第3のコプレナー線
路パターンの他端の中心導体のパターンと接続された第
3のFETと、ドレイン電極が上記第2の入出力用コプ
レナー線路パターンの中心導体パターンの一端と接続さ
れ、ソース電極が上記ツイストされた第4のコプレナー
線路パターンの他端の中心導体パターンと接続された第
4のFETとを備えたものである。
と、該半導体基板上に形成された第1及び第2の入出力
用コプレナー線路パターンと、上記半導体基板上の上記
第1及び第2の入出力用コプレナー線路パターン間に形
成された第3のコプレナー線路パターンと、上記半導体
基板上の上記第1及び第2の入出力用コプレナー線路パ
ターン間に形成されたエアブリッジ等でツイストされた
第4のコプレナー線路パターンと、アノード電極(若し
くはカソード電極)が上記第1の入出力用コプレナー線
路パターンの中心導体パターンの一端と接続され、カソ
ード電極(若しくはアノード電極)が上記第3のコプレ
ナー線路パターンの一端の中心導体パターンと接続され
た第1のダイオードと、アノード電極が上記第1の入出
力用コプレナー線路パターンの中心導体と接続され、カ
ソード電極が上記ツイストされた第4のコプレナー線路
パターンの一端の中心導体パターンと接続された第2の
ダイオードと、アノード電極が上記第2の入出力用コプ
レナー線路パターンの中心導体パターンの一端と接続さ
れ、カソード電極が上記第3のコプレナー線路パターン
の他端の中心導体のパターンと接続された第3のダイオ
ードと、アノード電極が上記第2の入出力用コプレナー
線路パターンの中心導体パターンの一端と接続され、カ
ソード電極が上記ツイストされた第4のコプレナー線路
パターンの他端の中心導体パターンと接続された第4の
ダイオードとを備えたものである。
1にこの発明による半導体移相器の構造例を示す。図に
おいて2は第1の入出力用コプレナー線路パターン、3
は第2の入出力用コプレナー線路パターン、4は第3の
コプレナー線路パターン、5はツイストされた第4のコ
プレナー線路パターン、13は上記コプレナー線路の外
導体同士を接続するためのエアブリッジ、14は第4の
コプレナー線路パターン5をツイストするためのエアブ
リッジである。
にはバイアス回路12よりゲートバイアス電圧を印加し
てFET9をスイッチ動作させ、その時FET9のドレ
イン電圧、ソース電圧は直流的に同電位とするためドレ
イン電極6、ソース電極7は通常接地して用いるがその
ためのバイアス回路の図示は省略している。
動作説明図である。図において、15は第1の入出力用
コプレナー線路、16は第2の入出力用コプレナー線
路、17は第3のコプレナー線路、18はツイストされ
た第3のコプレナー線路、19はSPDTスイッチであ
る。
圧、ソース電圧を直流的に同電位例えばOVとすると、
ゲート電圧をOVとピンチオフ電圧以下とに切換えるこ
とにより、FET9のドレイン電極6とソース電極7間
は通過/遮断のスイッチ動作をする。従って第1のFE
T9aと第2のFET9bをペアとして用いそれぞれの
ゲート電極8a、8bのどちらか一方をOV、他方をピ
ンチオフ以下の電圧を印加し、同時に互いのバイアス電
圧を切換えれば、SPDTスイッチとして動作し、図2
の19aに示す第1のSPDTスイッチに相当する。
dのペアは図2の第2のSPDTスイッチ19bに相当
する。同様に図1の第1の入出力用コプレナー線路パタ
ーン2は図2の第1の入出力用コプレナー線路15に、
図1の第2の入出力用コプレナー線路パターン3は図2
の第2の入出力用コプレナー線路16に相当し、図1の
第3のコプレナー線路パターン4は図2の第3のコプレ
ナー線路17に、図1のツイストされた第4のコプレナ
ー線路パターン5は、図2のツイストされた第4のコプ
レナー線路18に相当する。
と第2の入出力用コプレナー線路16とがSPDTスイ
ッチ19a、19bにより第1のコプレナー線路17側
と接続されている状態を示し、図3はツイストされた第
4のコプレナー線路18側と接続された状態を示す。→
はホットとリターン電流の向きを示している。第1の入
出力用コプレナー線路15から入力し、第2の入出力用
コプレナー線路16に出力するマイクロ波信号の位相
は、伝搬経路を第3のコプレナー線路17側からツイス
トされた第4のコプレナー線路18側に切換えることに
より180度移相することができる。
移相器の他の構造例を示す。図において20はダイオー
ドのアノード電極、21はダイオードのカソード電極、
22は上記アノード電極20、カソード電極21を有す
るダイオード、23はバイアス用抵抗、24はバイアス
パッド、25はバイアス用抵抗23、バイアスパッド2
4よりなるバイアス回路である。
極20とカソード電極21間の電圧を順方向と逆方向電
圧に切換えることにより、ダイオード22のアノード電
極20とカソード電極21間は通過/遮断のスイッチ動
作をする。従ってダイオード22a、22bとダイオー
ド22c、22dそれぞれをペアで用いるとそれぞれ図
2、図3に示すSPDTスイッチ19aと19bに相当
し実施の形態1で述べた動作原理と同一となり第1の入
出力用コプレナー線路15から入力し、第2の入出力用
コプレナー線路16に出力するマイクロ波信号の位相を
180度移相することができる。
グ用トランジスタでも構成可能となりスイッチング速
度、低損失、高耐電力等様々な要求条件に応じて使い分
けられる。
の入出力コプレナー線路から入力し第2の入出力コプレ
ナー線路に出力するマイクロ波信号の伝搬経路を、スイ
ッチング手段により第3のコプレナー線路側からツイス
トされた第4のコプレナー線路側へ切換えるようにして
いるため小型でかつ設定位相精度の周波数依存性が少な
くできる効果がある。
の構造例である。
る。
る。
の構造例である。
である。
明図である。
ターン、3 第2の入出力用コプレナー線路パターン、
4 第3のコプレナー線路パターン、5 ツイストされ
た第4のコプレナー線路パターン、6 ドレイン電極、
7 ソース電極、8 ゲート電極、9 FET、10
バイアス用抵抗、11 バイアスパッド、12 バイアス
回路、13 エアブリッジ、14 エアブリッジ、15
第1の入出力用コプレナー線路、16 第2の入出力用
コプレナー線路、17 第3のコプレナー線路、18 ツ
イストされた第4のコプレナー線路、19 SPDTス
イッチ、20 アノード電極、21 カソード電極、22
ダイオード、23 バイアス用抵抗、24 バイアスパ
ッド、25 バイアス回路。
Claims (5)
- 【請求項1】第1の入出力用コプレナー線路と第2の入
出力用コプレナー線路間に設けられた、第3のコプレナ
ー線路とツイストされた第4のコプレナー線路と、上記
第1の入出力用コプレナー線路あるいは第2の入出力用
コプレナー線路から上記第2の入出力用コプレナー線路
あるいは第1の入出力コプレナー線路へのマイクロ波信
号の伝搬経路を、上記第3のコプレナー線路側からツイ
ストされた第4のコプレナー線路側へ切換えるスイッチ
とを具備したことを特徴とする半導体移相器。 - 【請求項2】 上記スイッチは、上記第1の入出力用コ
プレナー線路と第3のコプレナー線路に接続される第1
のスイッチ、上記第1の入出力用コプレナー線路と第4
のコプレナー線路に接続される第2のスイッチ、上記第
2の入出力用コプレナー線路と第3のコプレナー線路に
接続される第3のスイッチ、上記第2の入出力用コプレ
ナー線路と第4のコプレナー線路に接続される第4のス
イッチを有することを特徴とする請求項1記載の半導体
移相器。 - 【請求項3】 上記スイッチとして、電界効果トランジ
スタ又はダイオードを用いたことを特徴とする請求項1
又は2記載の半導体移相器。 - 【請求項4】 半導体基板と、該半導体基板上に形成さ
れた第1及び第2の入出力用コプレナー線路パターン
と、上記半導体基板上の上記第1及び第2の入出力用コ
プレナー線路パターン間に形成された第3のコプレナー
線路パターンと、上記半導体基板上の上記第1及び第2
の入出力用コプレナー線路パターン間に形成された、エ
アブリッジ等でツイストされた第4のコプレナー線路パ
ターンと、ドレイン電極(若しくはソース電極)が上記
第1の入出力用コプレナー線路パターンの中心導体パタ
ーンの一端と接続され、ソース電極(若しくはドレイン
電極)が上記第3のコプレナー線路パターンの一端の中
心導体パターンと接続された第1の電界効果トランジス
タ(FET)と、ドレイン電極が上記第1の入出力用コ
プレナー線路パターンの中心導体と接続され、ソース電
極が上記ツイストされた第4のコプレナー線路パターン
の一端の中心導体パターンと接続された第2のFET
と、ドレイン電極が上記第2の入出力用コプレナー線路
パターンの中心導体パターンの一端と接続され、ソース
電極が上記第3のコプレナー線路パターンの他端の中心
導体のパターンと接続された第3のFETと、ドレイン
電極が上記第2の入出力用コプレナー線路パターンの中
心導体パターンの一端と接続され、ソース電極が上記ツ
イストされた第4のコプレナー線路パターンの他端の中
心導体パターンと接続された第4のFETとを備えてい
ることを特徴とする半導体移相器。 - 【請求項5】 半導体基板と、該半導体基板上に形成さ
れた第1及び第2の入出力用コプレナー線路パターン
と、上記半導体基板上の上記第1及び第2の入出力用コ
プレナー線路パターン間に形成された第3のコプレナー
線路パターンと、上記半導体基板上の上記第1及び第2
の入出力用コプレナー線路パターン間に形成されたエア
ブリッジ等でツイストされた第4のコプレナー線路パタ
ーンと、アノード電極(若しくはカソード電極)が上記
第1の入出力用コプレナー線路パターンの中心導体パタ
ーンの一端と接続され、カソード電極(若しくはアノー
ド電極)が上記第3のコプレナー線路パターンの一端の
中心導体パターンと接続された第1のダイオードと、ア
ノード電極が上記第1の入出力用コプレナー線路パター
ンの中心導体と接続され、カソード電極が上記ツイスト
された第4のコプレナー線路パターンの一端の中心導体
パターンと接続された第2のダイオードと、アノード電
極が上記第2の入出力用コプレナー線路パターンの中心
導体パターンの一端と接続され、カソード電極が上記第
3のコプレナー線路パターンの他端の中心導体のパター
ンと接続された第3のダイオードと、アノード電極が上
記第2の入出力用コプレナー線路パターンの中心導体パ
ターンの一端と接続され、カソード電極が上記ツイスト
された第4のコプレナー線路パターンの他端の中心導体
パターンと接続された第4のダイオードとを備えている
ことを特徴とする半導体移相器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000334435A JP2002141702A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 半導体移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000334435A JP2002141702A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 半導体移相器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002141702A true JP2002141702A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18810353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000334435A Pending JP2002141702A (ja) | 2000-11-01 | 2000-11-01 | 半導体移相器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002141702A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7710216B2 (en) | 2005-09-26 | 2010-05-04 | Nec Corporation | Balun circuit and integrated circuit device |
RU2631904C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-09-28 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") | Перестраиваемый фазовращатель свч |
-
2000
- 2000-11-01 JP JP2000334435A patent/JP2002141702A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7710216B2 (en) | 2005-09-26 | 2010-05-04 | Nec Corporation | Balun circuit and integrated circuit device |
RU2631904C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-09-28 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") | Перестраиваемый фазовращатель свч |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
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|
A621 | Written request for application examination |
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A02 | Decision of refusal |
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