JP2003188665A - マイクロ波高出力増幅器 - Google Patents
マイクロ波高出力増幅器Info
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Abstract
とを目的とする。 【解決手段】マイクロ波高出力増幅器において、入力整
合回路をマイクロストリップ線路で構成し、かつ、この
マイクロストリップ線路の中央部からマイクロ波の伝ぱ
ん方向と垂直をなす方向に向って徐々に抵抗値が大きく
なるような抵抗をマイクロストリップ線路に直列に装荷
した。また、入力整合回路をマイクロストリップ線路で
構成し、かつ、このマイクロストリップ線路の中央部か
らマイクロ波の伝ぱん方向と垂直をなす方向に向かっ
て、徐々に抵抗値が大きくなるような抵抗をマイクロス
トリップ線路に直列に装荷し、さらにこの抵抗の一部を
金属細線で短絡するようにした。
Description
信等に用いるマイクロ波高出力増幅器に関するものであ
る。
波化、高出力化が進み、レーダあるいは通信用の高出力
増幅器として、半導体増幅素子を用いたものが一般に用
いられている。図3は例えば電子情報通信学会、マイク
ロ波研究会資料MW88−52に記載された従来のマイ
クロ波高出力増幅器の斜視図である。公知資料では入出
力整合回路として、マイクロストリップ線路から成る2
段のインピーダンス変成器を用いた場合について示して
いるが、ここでは説明を簡単にするために、入出力整合
回路として、マイクロストリップ線路から成る1段のイ
ンピーダンス変成器を用い、かつ、半導体増幅素子とし
てFETを用いた場合について述べる。図において、1
は半導体増幅素子の一つであるFET、2はマイクロス
トリップ線路、3は誘電体基板、4は入力端子、5は入
力整合回路、6はマイクロストリップ線路、7は出力端
子、8は出力整合回路、9は金属細線である。このマイ
クロ波高出力増幅器はチップ状のFET1とFET1の
入出力部にそれぞれ設けた入力整合回路5、出力整合回
路8とからなり、入力整合回路5とFET1間及び出力
整合回路8とFET1間を金属細線9によりそれぞれ接
続した構成のものである。入力整合回路5はアルミナセ
ラミック基板等の誘電体基板3上に形成されたマイクロ
ストリップ線路2からなり、マイクロストリップ線路2
の一端には入力端子4が接続されている。また、マイク
ロストリップ線路2の長さ及び特性インピーダンスはF
ET1の入力インピーダンスと入力端子4に接続される
電源インピーダンスとを整合させるような値に選ばれて
おり、通常、長さは所要周波数帯で1/4波長に、特性
インピーダンスはFET1の入力インピーダンスと電源
インピーダンスとの相乗平均値に選ばれている。このよ
うに入力整合回路5はFET1の入力インピーダンスと
電源インピーダンスとを整合させる働きを有し、長さが
約1/4波長のマイクロストリップ線路2からなる1段
のインピーダンス変成器となっている。一方、出力整合
回路8は誘電体基板3上に形成されたマイクロストリッ
プ線路6からなり、マイクロストリップ線路6の一端に
は出力端子7が接続されている。この出力整合回路8は
FET1の出力インピーダンスと出力端子7に接続され
る負荷インピーダンスとを整合させるために設けてお
り、マイクロストリップ線路6の長さ及び特性インピー
ダンスはそれぞれ1/4波長及びFET1の出力インピ
ーダンスと負荷インピーダンスとの相乗平均値に選ばれ
ている。従って、出力整合回路8も入力整合回路5と同
様に、長さが約1/4波長のマイクロストリップ線路6
からなる1段のインピーダンス変成器となっている。さ
らに、増幅器出力は使用するFET1のゲート幅に依存
するため、所望の出力が得られるようなゲート幅のFE
T1が用いられており、通常、FET1はゲート幅10
mm当り3wの出力が得られる。
出力増幅器の入力端子4から入射したマイクロ波信号は
入力整合回路5を通り、FET1に供給される。供給さ
れたマイクロ波信号はFET1で増幅され、出力整合回
路8を介して出力端子7に出力され、さらに、アンテナ
等の負荷へ供給される。このように所望のゲート幅のF
ET1を用い、FET1の入力インピーダンスと電源イ
ンピーダンス、FET1の出力インピーダンスと負荷イ
ンピーダンスとを整合させる入力整合回路5、出力整合
回路8をFET1の入出力部にそれぞれ設けることによ
り、マイクロ波高出力増幅器を実現することができる。
力増幅器には高周波化、高出力化が増々要求されるよう
になって来ている。このため、高周波帯においても波長
に比べて無視できないチップサイズの大きなゲート幅の
広いFET1が用いられるようになった。このようなゲ
ート幅の広いFET1を高周波帯で使用する場合、次の
ような問題点が発生する。
ップ線路2,6では中央部よりも両端の方がマイクロ波
信号の電流密度が高くなる。このため、FET1の中央
部に比べ両端部には大きな振幅のマイクロ波信号が供給
される。従って、FET1の両端部は過飽和状態で動作
するのに対し、中央部はあまり飽和しない状態で動作す
るようになる。このように入力端子4から入射したマイ
クロ波信号はFET1で増幅される際、FET1の各部
に振幅差が生じるため、増幅されたマイクロ波信号がマ
イクロストリップ線路6の出力端子7側で、効率良く合
成されなくなり、この場合も大きな出力が得られない問
題点があった。
めになされたもので、出力を向上させることができるマ
イクロ波増幅器を得る事を目的とする。
波高出力増幅器は、入力整合回路をマイクロストリップ
線路で構成し、かつ、このマイクロストリップ線路の中
央部からマイクロ波の伝ぱん方向と垂直をなす方向に向
って徐々に抵抗値が大きくなるような抵抗をマイクロス
トリップ線路に直列に装荷したものである。
幅器は、入力整合回路をマイクロストリップ線路で構成
し、かつ、このマイクロストリップ線路の中央部からマ
イクロ波の伝ぱん方向と垂直をなす方向に向かって、徐
々に抵抗値が大きくなるような抵抗をマイクロストリッ
プ線路に直列に装荷し、さらにこの抵抗の一部を金属細
線で短絡したものである。
(b)はFET1の中央部及び両端部に供給されるマイ
クロ波の振幅を等しくし、高出力化を図るためのマイク
ロ波高出力増幅器の一実施例を示す斜視図であり、図
中、18は抵抗である。図1(a)に示したマイクロ波
高出力増幅器ではマイクロストリップ線路2に直列に、
マイクロ波の伝ぱん方向と垂直をなす方向、つまり、マ
イクロストリップ線路2の中央部から両端部に向かって
抵抗値が大きくなる複数個の抵抗18を設けたものであ
り、抵抗18はマイクロストリップ線路2と同時にマイ
クロ波集積回路技術により誘電体基板3上に構成されて
いる。このように中央部よりも両端部の方が大きな抵抗
値の抵抗18をマイクロストリップ線路2に直列に装荷
することにより、入力端子4から入射し、マイクロスト
リップ線路2を伝ぱんするマイクロ波信号は図の矢印で
示すように中央部よりも両端部を通る方が大きく減衰さ
れる。このため、入力端子4から入射し、マイクロスト
リップ線路2の両端部を通る振幅の大きなマイクロ波信
号は大きく減衰されるようになる。従って、FET1の
中央部及び両端部に供給されるマイクロ波信号の振幅を
ほぼ等しくでき、FET1を同振幅で動作させることが
できるため高出力を図ることができる。特にこのマイク
ロ波高出力増幅器ではFET1の入力側に直列に抵抗1
8が装荷される構成となるため、利得はやや低くなるが
高安定なマイクロ波高出力増幅器を得ることもできる。
なお、上記、実施例ではマイクロストリップ線路2に直
列に3個の抵抗18を装荷した場合について述べたが、
この発明のマイクロ波高出力増幅器では、図1(b)に
示すようにマイクロストリップ線路2の中央部から両端
部に向かって徐々に幅が広がるような1個の抵抗18を
設けた場合であっても良い。
T1の各部に供給されるマイクロ波の振幅を等しくし、
高出力化を図ることができるマイクロ波高出力増幅器の
他の実施例を示す斜視図であり、図2(a)はマイクロ
ストリップ線路2の両端部にのみ抵抗18を装荷した場
合、図2(b)はマイクロストリップ線路2の中央部か
ら両端部まで抵抗18を装荷した場合である。これらは
図1(a),(b)に示した実施例5のものと基本的な
回路構成は同じであるが、この発明のマイクロ波高出力
増幅器ではマイクロストリップ線路2に直列に装荷した
抵抗18の一部を金属細線14で短絡したものである。
これにより抵抗18でのマイクロ波の減衰量を決めるこ
とができる。即ち、金属細線14の長さが短く、本数が
多いほど、短絡近傍での抵抗18によるマイクロ波の減
衰量が小さくなる。以上のように、この発明のマイクロ
波高出力増幅器では抵抗18の一部を金属細線14で短
絡することにより、その近傍での抵抗18によるマイク
ロ波の減衰量を可変することができ、入力端子4から入
射したマイクロ波信号のFET1端での振幅をより等し
くすることができる。これにより、FET1の各部を同
振幅で動作させることができ、より高出力化を図ること
ができる。なお、実施例5,6ではFET1の各部での
マイクロ波の振幅をほぼ等しくする方法について述べた
が、この発明ではこれらの手法と先に実施例1〜4で述
べた位相を等しくする手法とを組み合せて用いることに
より、さらに高出力化を図ることができる。
から入射したマイクロ波の位相あるいは振幅をFET1
の中央部及び両端部で揃え、FET1の各部を均一動作
させることによりマイクロ波高出力増幅器の高出力化を
図る方法について述べた。
マイクロ波の伝ぱん方向と垂直をなす両端部に向かって
徐々に抵抗値が大きくなるような抵抗を直列に装荷した
マイクロストリップ線路で構成することにより、マイク
ロストリップ線路の両端部を通るマイクロ波信号を大き
く減衰させることができ、半導体増幅素子の中央部ある
いは両端部に供給されるマイクロ波信号の振幅をほぼ一
定にできる。このため、半導体増幅素子の中央部あるい
は両端部を同振幅で動作させることができ、マイクロ波
高出力増幅器の高出力化を図ることができるとともに安
定化も図れる効果がある。
金属細線で短絡することにより、抵抗でのマイクロ波の
減衰量を調整できるため、半導体増幅素子の中央部ある
いは両端部に供給されるマイクロ波信号の振幅をより等
しくすることができ、マイクロ波高出力増幅器のより高
出力化が可能となる。
出力増幅器の斜視図である。
出力増幅器の斜視図である。
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 入力整合回路と出力整合回路と半導体増
幅素子とから成るマイクロ波高出力増幅器において、上
記、入力整合回路を誘電体基板あるいは半導体基板上に
形成されたマイクロストリップ線路で構成し、かつ、上
記、マイクロストリップ線路の中央部からマイクロ波の
伝ぱん方向と垂直をなす方向に向かって徐々に抵抗値が
大きくなる抵抗を上記、マイクロストリップ線路に直列
に装荷したことを特徴とするマイクロ波高出力増幅器。 - 【請求項2】 上記、抵抗の一部を金属細線で短絡した
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波高出力増幅
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002313632A JP3731122B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | マイクロ波高出力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002313632A JP3731122B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | マイクロ波高出力増幅器 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6098615A Division JPH07307626A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | マイクロ波高出力増幅器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP3731122B2 JP3731122B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=27606742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002313632A Expired - Fee Related JP3731122B2 (ja) | 2002-10-29 | 2002-10-29 | マイクロ波高出力増幅器 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3731122B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009303027A (ja) * | 2008-06-16 | 2009-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 安定化回路及び増幅器 |
JP2014179681A (ja) * | 2013-03-13 | 2014-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波電力増幅器 |
WO2018134999A1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | 三菱電機株式会社 | 可変利得増幅器 |
CN114709580A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-07-05 | 南京恒讯微波科技有限公司 | 一种具有精确调试功能的传输电路 |
-
2002
- 2002-10-29 JP JP2002313632A patent/JP3731122B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP6411006B1 (ja) * | 2017-01-23 | 2018-10-24 | 三菱電機株式会社 | 可変利得増幅器 |
CN114709580A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-07-05 | 南京恒讯微波科技有限公司 | 一种具有精确调试功能的传输电路 |
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