JP2675768B2 - 電力増幅器モジュールおよび無線機 - Google Patents
電力増幅器モジュールおよび無線機Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車電話等に
用いられる電力増幅器モジュール、詳述すれば高周波
（数十ＭＨz〜数ＧＨz）の小電力（０.１〜１ｍＷ程
度）を大電力（数Ｗ程度）に増幅する電力増幅器に関
し、特に小型化に好適な電力増幅器モジュールに関する
ものである。なお、モジュールとは、複数の部品や素子
から組立てられていて或る定まった機能を果す単一の部
品単位と考えられる組立て回路であり、通常は複数のＩ
Ｃ等が１つのパッケージ内に納められているものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】図２は、従来の自動車電話の無線部の一
例の構成を示すブロック図であり、２０１はアンテナ、
２０２は分波器、２０３は受信低雑音増幅器、２０４は
受信部帯域フィルタ、２０５は混合器、２０６は受信部
局部発振器、２０７はアイソレータ、２０８は電力増幅
器、２０９は駆動増幅器、２１０は帯域フィルタ、２１
１は送信部局部発振器を示す。図２に示すごとく、従来
の自動車電話等の無線機においては、送信電力段が帯域
フィルタ２１０と分波器２０２との間に駆動増幅器２０
９、電力増幅器２０８およびアイソレータ２０７等の個
別のモジュールを配置する構成であった（例えば、“自
動車電話”桑原守二監修、電子通信学会編集、ｐ２７５
〜ｐ３０６に記載）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のごとく従来の無
線機における送信電力段は、各増幅器がそれぞれ別個に
モジュール化されており、それを配置する構成となって
いたため、増幅器の占める容積が大きくなり、小型化が
困難であるという問題があった。本発明は、上記のごと
き問題を解決するためになされたものであり、駆動増幅
器と電力増幅器とを一体化した小型の電力増幅器モジュ
ールおよびそれを用いた無線機を提供することを目的と
するものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、同一基板上に形成した弾性表面
波フィルタの入力整合回路および駆動増幅器と、弾性表
面波フィルタと、同一基板上に形成した弾性表面波フィ
ルタの出力整合回路および電力増幅器とを、上記弾性表
面波フィルタを上記両増幅器の間に接続するように同一
放熱基板上に配設して一体化するように構成している。 【０００５】前記図２に示すごとく、従来の装置におい
ては、帯域フィルタが駆動増幅器の前に接続されてお
り、また帯域フィルタとしては誘電体空洞共振器形フィ
ルタが用いられていたが、最近本発明者の一人が発表
（M,Hikita “High performanceSAW filters with seve
ral new technologies for cellular radio” 1984 IEE
EUltrasonic Symposium Proc, p82〜ｐ92 に記載）して
いるごとく、弾性表面波フィルタを用いて性能が空洞共
振器形フィルタとほぼ同等でありながら、容積を空洞共
振器形フィルタの数十分の１程度まで小型化することが
可能であることがわかってきた。また、帯域フィルタを
十分小さくすることが出来、かつ通過帯域の損失が少な
ければ駆動増幅器と電力増幅器との間に帯域フィルタを
接続する方が後段の分波器の仕様を緩和出来る等の好ま
しい点が多いことが判明した。本発明は上記の知見およ
び考察に基づいて前記のごとく構成したものである。 【０００６】 【作用】上記のように構成したことにより、本発明にお
いては、極めて小型の弾性表面波フィルタを電力増幅器
と駆動増幅器との間に接続するように配設して一体化す
ることにより、全体を極めて小型に形成することが出来
る。また、帯域フィルタとして弾性表面波フィルタを用
い、それを駆動増幅器と電力増幅器との間に接続した構
成とすることにより、後段の分波器の仕様を緩和するこ
とが出来、電力増幅器モジュールのみでなく分波器の小
型化も達成することが出来る。さらに駆動増幅器と電力
増幅器とはそれぞれ弾性表面波フィルタの整合回路を内
蔵しており、これらの増幅器は直接には接続されていな
いので、放熱基板上に取付けた後、駆動増幅器と弾性表
面波フィルタおよび弾性表面波フィルタと電力増幅器と
を接続する前に、駆動増幅器と電力増幅器とをそれぞれ
独立にモニタおよび調整することが出来、従来のように
駆動増幅器と電力増幅器とを別モジュールにした場合と
同様の量産性を確保することが出来る。 【０００７】なお、従来技術からは、単に、駆動増幅器
と電力増幅器とを同一の放熱基板上に配設して単一モジ
ュールとすることも考えられるが、その場合には、帯域
フィルタとして誘電体空洞共振器フィルタを用いるため
依然として小型化が難しいという問題が残ると共に、ト
ランジスタやＦＥＴ等を５〜６個程度用いたモジュール
内部の整合状況を外部からモニタすることが実質的に不
可能なため、調整等に非常に長時間を要し、量産性が悪
くなるという問題があり、有効なモジュール化が困難で
ある。 【０００８】以下、上記の量産性の問題について詳細に
説明する。９００ＭＨz帯パーソナル無線用に提案され
ている狭帯域（９００ＭＨz帯で２〜３ＭＨz幅）の電力
増幅器においては、駆動増幅器と電力増幅器とを直接に
接続し、同一の放熱基板上に設置してモジュール化した
場合でも、通過帯域幅が極めて狭いので、試行錯誤的に
最適条件を決定することができるため、調整が比較的簡
単であり、実現可能である。しかし、自動車電話あるい
はポータブル電話用の広帯域（８００ＭＨz帯で２０〜
３０ＭＨz幅）の電力増幅器においては、通過帯域内で
均一な出力特性、効率、入出力電圧定在波比(ＶＳＷＲ
＝Voltage Standing Wave Ratio）等を得ることが極め
て困難である。その理由は、一般に増幅器の設計時にお
いては、トランジスタやＦＥＴ単体のＳパラメータ（散
乱パラメータ）等を測定し、それを基に整合回路等を設
計するのが通例であるが、小信号増幅器とは異なり、大
電力増幅器においては大信号動作状態におけるパラメー
タの値が小信号時とは大幅にずれるため、設計時の値か
らずれが生じることによる。これらのずれを修正するた
め、大電力増幅器においては、整合回路毎にチップコン
デンサ等の位置や容量値を変化させることが出来る調整
しろを設け、実際に入出力特性をモニタしながらこれら
の各容量を調整するのが普通である。 【０００９】ところが、駆動増幅器と電力増幅器とを一
緒にモジュール化した場合には、トランジスタやＦＥＴ
が少なくとも５個程度必要となり、そのため入出力特性
をモニタしながら計４個所の段間整合回路を調整する必
要が生じる。前記パ−ソナル無線用のごとく、狭帯域電
力増幅器では、試行錯誤的に各整合回路の最適条件を決
定することも出来るが、広帯域電力増幅器では帯域幅が
広いためその広い帯域内で均一の特性を得るように調整
することは極めて困難である。また、各段間の整合状態
をモニタするため、各段間から外部へモニタ用ダミー端
子を設けることも考えられるが、端子数が増加するこ
と、およびダミー端子が整合回路へ与える影響が大きく
なるので好ましくない。上記のような理由により、駆動
増幅器と電力増幅器とを一体にモジュール化した広帯域
電力増幅器を実現することは極めて困難であった。本発
明は、前記のごとき構成により、上記の問題を解決して
小型の広帯域電力増幅器を実現可能にしたものである。 【００１０】 【実施例】図１は、本発明の一実施例の斜視図であり、
図３は、図１の電力増幅器モジュ−ルの構成を示すブロ
ック図である。図１において、放熱基板１０１の上に
は、電力増幅器部１０３と駆動増幅器部１０４とが設置
され、その間に接続するように弾性表面波フィルタ１０
５が配設されている。また、１０２は蓋、１０６は電力
増幅器の出力端子、１０７は電源端子、１１５は駆動増
幅器部の入力端子、１１４は電源端子であり、その他１
０８〜１１３は制御用の入力又は出力端子である。上記
の放熱基板１０１は、例えば銅板等の熱伝導性に優れた
ものである。 【００１１】実例として、８００ＭＨz帯のポ−タブル
電話用広帯域電力増幅器における値を示すと次のように
なる。すなわち、駆動増幅器はトランジスタを１個およ
びＦＥＴを２個用いて約０.１ｍＷの小電力を約２００
ｍＷまで増幅するものとし、また、電力増幅器はＦＥＴ
を２個用いて約５０ｍＷ（弾性表面波フィルタにおける
通過帯域の損失は３〜５ｄＢ程度）の電力を４Ｗ程度ま
で増幅するものとした場合に、電力増幅器部１０３は
２.６ｃｍ×１.５ｃｍ、駆動増幅器部１０４は２.８ｃ
ｍ×１.５ｃｍであり、また、弾性表面波フィルタ１０
５は直径５ｍｍ程度のパッケージに実装したものを用
い、それらを６ｃｍ×１.５ｃｍの放熱基板上に一体化
することが出来る。なお、弾性表面波フィルタ１０５
は、放熱基板１０１上に弾性表面波フィルタのパッケー
ジが入る円形の穴を開け、端子側が上になるように実装
した後、放熱基板１０１とパッケージをハンダ付けによ
って固定するか或は専用の押え金具を用いて固定する。 【００１２】次に、本発明の装置の調整方法を説明す
る。本発明においては、まず放熱基板１０１に電力増幅
器部１０３と駆動増幅器部１０４とを取付けた段階にお
いて、それらをそれぞれ独立に調整（チップコンデンサ
等の位置や容量値を変化させる）し、電気性能を確認し
た後に、弾性表面波フィルタ１０５を放熱基板１０１に
取付け、各々接続する。 【００１３】上記の各増幅器部の調整には、図４に示す
ごとき専用の治具を用いると便利である。図４におい
て、調整用専用治具４０１の上に放熱基板１０１を固定
し、測定用同軸線路４０２を弾性表面波フィルタ取付け
用の穴から表面に突き出させ、その心線４０３を電力増
幅器部１０３と駆動増幅器部１０４との所定個所に交互
に接続することにより、それぞれの増幅器を個別にモニ
タおよび調整することが出来る。上記のようにモジュー
ル製造の途中で各増幅器を独立にモニタおよび調整する
ことが出来るので、従来のように駆動増幅器と電力増幅
器とを各々別モジュールとした場合と同様の量産性を確
保することが出来る。なお、他の調整方法として、放熱
基板に取り付ける前にそれぞれを調整することも出来
る。 【００１４】次に、弾性表面波フィルタの整合回路につ
いて説明する。一般に弾性表面波フィルタは、弾性表面
波励振のためのトランスデューサが本質的にもっている
電極間の静電容量を打ち消すために外部に整合回路を設
ける必要がある。８００ＭＨz程度の高周波弾性表面波
フィルタにおいては、上記の整合回路はショートスタブ
回路或はショートスタブと線路の組合せ等の比較的簡単
な回路で形成される場合が多い。しかし、弾性表面波フ
ィルタを帯域フィルタとして駆動増幅器の前に設置する
場合には、一般にマザーボードに上記のごとき整合回路
を形成する必要があり、ポータブル電話機のように特に
小型化が強く要求されているものにおいては、整合回路
の占める容積も無視出来ない。 【００１５】その点、本発明のように弾性表面波フィル
タを駆動増幅器および電力増幅器と一体化し、同一の放
熱基板上に形成する場合には、弾性表面波フィルタの入
力整合回路を駆動増幅器部内に、弾性表面波フィルタの
出力整合回路を電力増幅器部内にそれぞれ他の整合回路
とともに形成することが出来るため、大幅に小型化する
ことが可能となる。その場合には、図５に示すように、
各増幅器の回路パターン上では駆動増幅器部１０４の出
力端子５０４および電力増幅器部１０３の入力端子５０
７を弾性表面波フィルタの整合回路５０３、５０６と独
立に形成しておき、弾性表面波フィルタを実装するとき
にハンダ付け等で接続するように構成すると良い。 【００１６】さらに小型化を達成するためには、弾性表
面波フィルタの入力整合回路と駆動増幅器部の出力整合
回路、および弾性表面波フィルタの出力整合回路と電力
増幅器部の入力整合回路とを共通化することも可能であ
る。同様にこのような共通化は、電源用のバイアス回路
に関しても成立ち、弾性表面波フィルタの入力整合回路
と駆動増幅器部の出力側バイアス回路および弾性表面波
フィルタの出力整合回路と電力増幅器部の入力側バイア
ス回路とを共通化することが出来る。 【００１７】次に、弾性表面波フィルタを放熱基板に実
装する際の取付け金具を電磁的遮蔽板として用いる点に
ついて説明する。一般に、電力増幅器に用いるトランジ
スタ、ＦＥＴ等は非常にゲインが大きいため、複数個縦
続接続すると、異常発振や不要輻射等を伴う場合が多
い。これらの発振等を抑える一手段としては、例えば駆
動増幅器部と電力増幅器部とを電磁的に遮蔽し、回り込
みを少なくすることが考えられる。上記図１の実施例に
おいては、弾性表面波フィルタを放熱基板に直接ハンダ
等で接着した例を示したが、上記の回り込み等による発
振を抑制するためには、図６に示すように弾性表面波フ
ィルタを押え金具６０１で放熱基板に固定し、その押え
金具６０１を駆動増幅器部１０４と電力増幅器部１０３
との間の電磁的遮蔽板として用いるのが有効である。な
お、６０２は押え金具６０１を放熱基板１０１に固定す
る止めねじである。 【００１８】なお、これまでの説明においては、ハイブ
リッド回路を例として示したが、モノリシック回路の場
合でも同様に本発明を適用することが出来る。また、弾
性表面波フィルタは、パッケ−ジに実装されたものとし
て扱っているが、信頼性の向上等により弾性表面波フィ
ルタのチップ実装が可能になった場合は、当然チップと
して実装してもよい。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したごとく、本発明において
は、駆動増幅器、帯域フィルタとなる弾性表面波フィル
タおよび電力増幅器を同一の放熱基板上に一体化するこ
とにより、電力増幅器モジュール全体の小型化を達成
し、しかもモジュール製造の途中で駆動増幅器と電力増
幅器とを独立にモニタおよび調整することが出来るの
で、従来のように駆動増幅器と電力増幅器を別モジュー
ルとして製造した場合と同等の量産性を確保することが
出来る。 【００２０】また、帯域フィルタとして弾性表面波フィ
ルタを用い、それを駆動増幅器と電力増幅器との間に接
続したことにより、後段の分波器の仕様を緩和すること
が出来、電力増幅器モジュールのみでなく分波器の小型
化も達成することが出来る。 【００２１】また、弾性表面波フィルタの整合回路を各
増幅器内に設けることにより、整合回路部分の容積も小
型化することが出来ると共に、その整合回路を駆動増幅
器や電力増幅器の整合回路やバイアス回路と共通化する
ことにより、さらに小型化を達成することが出来る。 【００２２】また、弾性表面波フィルタを放熱基板に取
付ける金具を駆動増幅器と電力増幅器との間の電磁的遮
蔽板として共用化することにより、高ゲインの増幅器を
近接してモジュール化したことによる異常発振や不要輻
射等を有効に抑制することが出来る、等の多くの優れた
効果が得られる。
用いられる電力増幅器モジュール、詳述すれば高周波
（数十ＭＨz〜数ＧＨz）の小電力（０.１〜１ｍＷ程
度）を大電力（数Ｗ程度）に増幅する電力増幅器に関
し、特に小型化に好適な電力増幅器モジュールに関する
ものである。なお、モジュールとは、複数の部品や素子
から組立てられていて或る定まった機能を果す単一の部
品単位と考えられる組立て回路であり、通常は複数のＩ
Ｃ等が１つのパッケージ内に納められているものであ
る。 【０００２】 【従来の技術】図２は、従来の自動車電話の無線部の一
例の構成を示すブロック図であり、２０１はアンテナ、
２０２は分波器、２０３は受信低雑音増幅器、２０４は
受信部帯域フィルタ、２０５は混合器、２０６は受信部
局部発振器、２０７はアイソレータ、２０８は電力増幅
器、２０９は駆動増幅器、２１０は帯域フィルタ、２１
１は送信部局部発振器を示す。図２に示すごとく、従来
の自動車電話等の無線機においては、送信電力段が帯域
フィルタ２１０と分波器２０２との間に駆動増幅器２０
９、電力増幅器２０８およびアイソレータ２０７等の個
別のモジュールを配置する構成であった（例えば、“自
動車電話”桑原守二監修、電子通信学会編集、ｐ２７５
〜ｐ３０６に記載）。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のごとく従来の無
線機における送信電力段は、各増幅器がそれぞれ別個に
モジュール化されており、それを配置する構成となって
いたため、増幅器の占める容積が大きくなり、小型化が
困難であるという問題があった。本発明は、上記のごと
き問題を解決するためになされたものであり、駆動増幅
器と電力増幅器とを一体化した小型の電力増幅器モジュ
ールおよびそれを用いた無線機を提供することを目的と
するものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、同一基板上に形成した弾性表面
波フィルタの入力整合回路および駆動増幅器と、弾性表
面波フィルタと、同一基板上に形成した弾性表面波フィ
ルタの出力整合回路および電力増幅器とを、上記弾性表
面波フィルタを上記両増幅器の間に接続するように同一
放熱基板上に配設して一体化するように構成している。 【０００５】前記図２に示すごとく、従来の装置におい
ては、帯域フィルタが駆動増幅器の前に接続されてお
り、また帯域フィルタとしては誘電体空洞共振器形フィ
ルタが用いられていたが、最近本発明者の一人が発表
（M,Hikita “High performanceSAW filters with seve
ral new technologies for cellular radio” 1984 IEE
EUltrasonic Symposium Proc, p82〜ｐ92 に記載）して
いるごとく、弾性表面波フィルタを用いて性能が空洞共
振器形フィルタとほぼ同等でありながら、容積を空洞共
振器形フィルタの数十分の１程度まで小型化することが
可能であることがわかってきた。また、帯域フィルタを
十分小さくすることが出来、かつ通過帯域の損失が少な
ければ駆動増幅器と電力増幅器との間に帯域フィルタを
接続する方が後段の分波器の仕様を緩和出来る等の好ま
しい点が多いことが判明した。本発明は上記の知見およ
び考察に基づいて前記のごとく構成したものである。 【０００６】 【作用】上記のように構成したことにより、本発明にお
いては、極めて小型の弾性表面波フィルタを電力増幅器
と駆動増幅器との間に接続するように配設して一体化す
ることにより、全体を極めて小型に形成することが出来
る。また、帯域フィルタとして弾性表面波フィルタを用
い、それを駆動増幅器と電力増幅器との間に接続した構
成とすることにより、後段の分波器の仕様を緩和するこ
とが出来、電力増幅器モジュールのみでなく分波器の小
型化も達成することが出来る。さらに駆動増幅器と電力
増幅器とはそれぞれ弾性表面波フィルタの整合回路を内
蔵しており、これらの増幅器は直接には接続されていな
いので、放熱基板上に取付けた後、駆動増幅器と弾性表
面波フィルタおよび弾性表面波フィルタと電力増幅器と
を接続する前に、駆動増幅器と電力増幅器とをそれぞれ
独立にモニタおよび調整することが出来、従来のように
駆動増幅器と電力増幅器とを別モジュールにした場合と
同様の量産性を確保することが出来る。 【０００７】なお、従来技術からは、単に、駆動増幅器
と電力増幅器とを同一の放熱基板上に配設して単一モジ
ュールとすることも考えられるが、その場合には、帯域
フィルタとして誘電体空洞共振器フィルタを用いるため
依然として小型化が難しいという問題が残ると共に、ト
ランジスタやＦＥＴ等を５〜６個程度用いたモジュール
内部の整合状況を外部からモニタすることが実質的に不
可能なため、調整等に非常に長時間を要し、量産性が悪
くなるという問題があり、有効なモジュール化が困難で
ある。 【０００８】以下、上記の量産性の問題について詳細に
説明する。９００ＭＨz帯パーソナル無線用に提案され
ている狭帯域（９００ＭＨz帯で２〜３ＭＨz幅）の電力
増幅器においては、駆動増幅器と電力増幅器とを直接に
接続し、同一の放熱基板上に設置してモジュール化した
場合でも、通過帯域幅が極めて狭いので、試行錯誤的に
最適条件を決定することができるため、調整が比較的簡
単であり、実現可能である。しかし、自動車電話あるい
はポータブル電話用の広帯域（８００ＭＨz帯で２０〜
３０ＭＨz幅）の電力増幅器においては、通過帯域内で
均一な出力特性、効率、入出力電圧定在波比(ＶＳＷＲ
＝Voltage Standing Wave Ratio）等を得ることが極め
て困難である。その理由は、一般に増幅器の設計時にお
いては、トランジスタやＦＥＴ単体のＳパラメータ（散
乱パラメータ）等を測定し、それを基に整合回路等を設
計するのが通例であるが、小信号増幅器とは異なり、大
電力増幅器においては大信号動作状態におけるパラメー
タの値が小信号時とは大幅にずれるため、設計時の値か
らずれが生じることによる。これらのずれを修正するた
め、大電力増幅器においては、整合回路毎にチップコン
デンサ等の位置や容量値を変化させることが出来る調整
しろを設け、実際に入出力特性をモニタしながらこれら
の各容量を調整するのが普通である。 【０００９】ところが、駆動増幅器と電力増幅器とを一
緒にモジュール化した場合には、トランジスタやＦＥＴ
が少なくとも５個程度必要となり、そのため入出力特性
をモニタしながら計４個所の段間整合回路を調整する必
要が生じる。前記パ−ソナル無線用のごとく、狭帯域電
力増幅器では、試行錯誤的に各整合回路の最適条件を決
定することも出来るが、広帯域電力増幅器では帯域幅が
広いためその広い帯域内で均一の特性を得るように調整
することは極めて困難である。また、各段間の整合状態
をモニタするため、各段間から外部へモニタ用ダミー端
子を設けることも考えられるが、端子数が増加するこ
と、およびダミー端子が整合回路へ与える影響が大きく
なるので好ましくない。上記のような理由により、駆動
増幅器と電力増幅器とを一体にモジュール化した広帯域
電力増幅器を実現することは極めて困難であった。本発
明は、前記のごとき構成により、上記の問題を解決して
小型の広帯域電力増幅器を実現可能にしたものである。 【００１０】 【実施例】図１は、本発明の一実施例の斜視図であり、
図３は、図１の電力増幅器モジュ−ルの構成を示すブロ
ック図である。図１において、放熱基板１０１の上に
は、電力増幅器部１０３と駆動増幅器部１０４とが設置
され、その間に接続するように弾性表面波フィルタ１０
５が配設されている。また、１０２は蓋、１０６は電力
増幅器の出力端子、１０７は電源端子、１１５は駆動増
幅器部の入力端子、１１４は電源端子であり、その他１
０８〜１１３は制御用の入力又は出力端子である。上記
の放熱基板１０１は、例えば銅板等の熱伝導性に優れた
ものである。 【００１１】実例として、８００ＭＨz帯のポ−タブル
電話用広帯域電力増幅器における値を示すと次のように
なる。すなわち、駆動増幅器はトランジスタを１個およ
びＦＥＴを２個用いて約０.１ｍＷの小電力を約２００
ｍＷまで増幅するものとし、また、電力増幅器はＦＥＴ
を２個用いて約５０ｍＷ（弾性表面波フィルタにおける
通過帯域の損失は３〜５ｄＢ程度）の電力を４Ｗ程度ま
で増幅するものとした場合に、電力増幅器部１０３は
２.６ｃｍ×１.５ｃｍ、駆動増幅器部１０４は２.８ｃ
ｍ×１.５ｃｍであり、また、弾性表面波フィルタ１０
５は直径５ｍｍ程度のパッケージに実装したものを用
い、それらを６ｃｍ×１.５ｃｍの放熱基板上に一体化
することが出来る。なお、弾性表面波フィルタ１０５
は、放熱基板１０１上に弾性表面波フィルタのパッケー
ジが入る円形の穴を開け、端子側が上になるように実装
した後、放熱基板１０１とパッケージをハンダ付けによ
って固定するか或は専用の押え金具を用いて固定する。 【００１２】次に、本発明の装置の調整方法を説明す
る。本発明においては、まず放熱基板１０１に電力増幅
器部１０３と駆動増幅器部１０４とを取付けた段階にお
いて、それらをそれぞれ独立に調整（チップコンデンサ
等の位置や容量値を変化させる）し、電気性能を確認し
た後に、弾性表面波フィルタ１０５を放熱基板１０１に
取付け、各々接続する。 【００１３】上記の各増幅器部の調整には、図４に示す
ごとき専用の治具を用いると便利である。図４におい
て、調整用専用治具４０１の上に放熱基板１０１を固定
し、測定用同軸線路４０２を弾性表面波フィルタ取付け
用の穴から表面に突き出させ、その心線４０３を電力増
幅器部１０３と駆動増幅器部１０４との所定個所に交互
に接続することにより、それぞれの増幅器を個別にモニ
タおよび調整することが出来る。上記のようにモジュー
ル製造の途中で各増幅器を独立にモニタおよび調整する
ことが出来るので、従来のように駆動増幅器と電力増幅
器とを各々別モジュールとした場合と同様の量産性を確
保することが出来る。なお、他の調整方法として、放熱
基板に取り付ける前にそれぞれを調整することも出来
る。 【００１４】次に、弾性表面波フィルタの整合回路につ
いて説明する。一般に弾性表面波フィルタは、弾性表面
波励振のためのトランスデューサが本質的にもっている
電極間の静電容量を打ち消すために外部に整合回路を設
ける必要がある。８００ＭＨz程度の高周波弾性表面波
フィルタにおいては、上記の整合回路はショートスタブ
回路或はショートスタブと線路の組合せ等の比較的簡単
な回路で形成される場合が多い。しかし、弾性表面波フ
ィルタを帯域フィルタとして駆動増幅器の前に設置する
場合には、一般にマザーボードに上記のごとき整合回路
を形成する必要があり、ポータブル電話機のように特に
小型化が強く要求されているものにおいては、整合回路
の占める容積も無視出来ない。 【００１５】その点、本発明のように弾性表面波フィル
タを駆動増幅器および電力増幅器と一体化し、同一の放
熱基板上に形成する場合には、弾性表面波フィルタの入
力整合回路を駆動増幅器部内に、弾性表面波フィルタの
出力整合回路を電力増幅器部内にそれぞれ他の整合回路
とともに形成することが出来るため、大幅に小型化する
ことが可能となる。その場合には、図５に示すように、
各増幅器の回路パターン上では駆動増幅器部１０４の出
力端子５０４および電力増幅器部１０３の入力端子５０
７を弾性表面波フィルタの整合回路５０３、５０６と独
立に形成しておき、弾性表面波フィルタを実装するとき
にハンダ付け等で接続するように構成すると良い。 【００１６】さらに小型化を達成するためには、弾性表
面波フィルタの入力整合回路と駆動増幅器部の出力整合
回路、および弾性表面波フィルタの出力整合回路と電力
増幅器部の入力整合回路とを共通化することも可能であ
る。同様にこのような共通化は、電源用のバイアス回路
に関しても成立ち、弾性表面波フィルタの入力整合回路
と駆動増幅器部の出力側バイアス回路および弾性表面波
フィルタの出力整合回路と電力増幅器部の入力側バイア
ス回路とを共通化することが出来る。 【００１７】次に、弾性表面波フィルタを放熱基板に実
装する際の取付け金具を電磁的遮蔽板として用いる点に
ついて説明する。一般に、電力増幅器に用いるトランジ
スタ、ＦＥＴ等は非常にゲインが大きいため、複数個縦
続接続すると、異常発振や不要輻射等を伴う場合が多
い。これらの発振等を抑える一手段としては、例えば駆
動増幅器部と電力増幅器部とを電磁的に遮蔽し、回り込
みを少なくすることが考えられる。上記図１の実施例に
おいては、弾性表面波フィルタを放熱基板に直接ハンダ
等で接着した例を示したが、上記の回り込み等による発
振を抑制するためには、図６に示すように弾性表面波フ
ィルタを押え金具６０１で放熱基板に固定し、その押え
金具６０１を駆動増幅器部１０４と電力増幅器部１０３
との間の電磁的遮蔽板として用いるのが有効である。な
お、６０２は押え金具６０１を放熱基板１０１に固定す
る止めねじである。 【００１８】なお、これまでの説明においては、ハイブ
リッド回路を例として示したが、モノリシック回路の場
合でも同様に本発明を適用することが出来る。また、弾
性表面波フィルタは、パッケ−ジに実装されたものとし
て扱っているが、信頼性の向上等により弾性表面波フィ
ルタのチップ実装が可能になった場合は、当然チップと
して実装してもよい。 【００１９】 【発明の効果】以上説明したごとく、本発明において
は、駆動増幅器、帯域フィルタとなる弾性表面波フィル
タおよび電力増幅器を同一の放熱基板上に一体化するこ
とにより、電力増幅器モジュール全体の小型化を達成
し、しかもモジュール製造の途中で駆動増幅器と電力増
幅器とを独立にモニタおよび調整することが出来るの
で、従来のように駆動増幅器と電力増幅器を別モジュー
ルとして製造した場合と同等の量産性を確保することが
出来る。 【００２０】また、帯域フィルタとして弾性表面波フィ
ルタを用い、それを駆動増幅器と電力増幅器との間に接
続したことにより、後段の分波器の仕様を緩和すること
が出来、電力増幅器モジュールのみでなく分波器の小型
化も達成することが出来る。 【００２１】また、弾性表面波フィルタの整合回路を各
増幅器内に設けることにより、整合回路部分の容積も小
型化することが出来ると共に、その整合回路を駆動増幅
器や電力増幅器の整合回路やバイアス回路と共通化する
ことにより、さらに小型化を達成することが出来る。 【００２２】また、弾性表面波フィルタを放熱基板に取
付ける金具を駆動増幅器と電力増幅器との間の電磁的遮
蔽板として共用化することにより、高ゲインの増幅器を
近接してモジュール化したことによる異常発振や不要輻
射等を有効に抑制することが出来る、等の多くの優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の斜視図。
【図２】従来の自動車電話の無線部のブロック図。
【図３】本発明の電力増幅器モジュールの構成を示すブ
ロック図。 【図４】本発明に用いる調整用治具の一実施例図。 【図５】弾性表面波フィルタの整合回路の一実施例図。 【図６】弾性表面波フィルタの押え金具の一実施例図。 【符号の説明】 １０１…放熱基板 １０２…蓋 １０３…電力増幅器部 １０４…駆動増幅器
部 １０５…弾性表面波フィルタ
ロック図。 【図４】本発明に用いる調整用治具の一実施例図。 【図５】弾性表面波フィルタの整合回路の一実施例図。 【図６】弾性表面波フィルタの押え金具の一実施例図。 【符号の説明】 １０１…放熱基板 １０２…蓋 １０３…電力増幅器部 １０４…駆動増幅器
部 １０５…弾性表面波フィルタ
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フロントページの続き
(72)発明者 千葉 裕
茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会
社日立製作所 東海工場内
(72)発明者 阿部 義男
神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地
株式会社日立画像情報システム内
(56)参考文献 特開 昭56−16314（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−14137（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−208919（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．小電力を大電力に増幅する電力増幅器と、該電力増
幅器を駆動する駆動増幅器とを備えた電力増幅器モジュ
−ルにおいて、同一基板上に形成した弾性表面波フィル
タの入力整合回路および駆動増幅器と、弾性表面波フィ
ルタと、同一基板上に形成した弾性表面波フィルタの出
力整合回路および電力増幅器とを、上記弾性表面波フィ
ルタを上記両増幅器の間に接続するように同一放熱基板
上に配設して一体化したことを特徴とする電力増幅器モ
ジュ−ル。 ２．上記駆動増幅器の出力整合回路と弾性表面波フィル
タの入力整合回路、および上記電力増幅器の入力整合回
路と弾性表面波フィルタの出力整合回路とを、それぞれ
共通化したことを特徴とする請求項１に記載の電力増幅
器モジュ−ル。 ３．上記駆動増幅器の出力側バイアス回路と弾性表面波
フィルタの入力整合回路、および上記電力増幅器の入力
側バイアス回路と弾性表面波フィルタの出力整合回路と
を、それぞれ共通化したことを特徴とする請求項１に記
載の電力増幅器モジュ−ル。 ４．上記電力増幅器と駆動増幅器の一部又は全部をモノ
リシック増幅器で構成したことを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の電力増幅器モジュ−ル。 ５．上記弾性表面波フィルタをチップ実装したことを特
徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電力
増幅器モジュ−ル。 ６．上記弾性表面波フィルタを、上記駆動増幅器と上記
電力増幅器との間に配置したことを特徴とする請求項１
乃至請求項５のいずれかに記載の電力増幅器モジュ−
ル。 ７．小電力を大電力に増幅する電力増幅器と、該電力増
幅器を駆動する駆動増幅器とを備えた電力増幅器モジュ
ールにおいて、同一基板上に形成した弾性表面波フィル
タの入力整合回路および駆動増幅器と、弾性表面波フィ
ルタと、同一基板上に形成した弾性表面波フィルタの出
力整合回路および電力増幅器とを、上記弾性表面波フィ
ルタを上記両増幅器の間に接続するように同一放熱基板
上に配設して一体化した電力増幅器モジュールを備えた
ことを特徴とする無線機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7121152A JP2675768B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 電力増幅器モジュールおよび無線機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7121152A JP2675768B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 電力増幅器モジュールおよび無線機 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61016711A Division JP2516198B2 (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-30 | 電力増幅器モジュ―ルの製造方法および無線機の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8107433A Division JP2693748B2 (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 電力増幅器モジュールおよび無線機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102631A JPH08102631A (ja) | 1996-04-16 |
| JP2675768B2 true JP2675768B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=14804143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7121152A Expired - Lifetime JP2675768B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 電力増幅器モジュールおよび無線機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675768B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3937840B2 (ja) | 2002-01-10 | 2007-06-27 | 株式会社日立製作所 | 高周波モジュール |
| US9806159B2 (en) * | 2015-10-08 | 2017-10-31 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Tuned semiconductor amplifier |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5414137A (en) * | 1977-07-05 | 1979-02-02 | Toshiba Corp | Elastic surface wave unit |
| JPS59202710A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Ｍｉｃ化電力増幅器の調整方法 |
| JPS59208919A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-27 | Hitachi Ltd | Ｓｈｆ受信機の前置増幅回路 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP7121152A patent/JP2675768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08102631A (ja) | 1996-04-16 |
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