JP3018703B2 - Microwave semiconductor amplifier - Google Patents

Microwave semiconductor amplifier

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JP3018703B2
JP3018703B2 JP4007485A JP748592A JP3018703B2 JP 3018703 B2 JP3018703 B2 JP 3018703B2 JP 4007485 A JP4007485 A JP 4007485A JP 748592 A JP748592 A JP 748592A JP 3018703 B2 JP3018703 B2 JP 3018703B2
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清春 清野
幸夫 池田
直 高木
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は準マイクロ波、マイク
ロ波帯の半導体増幅器で、特に高調波の漏洩の少ないマ
イクロ波半導体増幅器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a quasi-microwave and microwave band semiconductor amplifier, and more particularly to a microwave semiconductor amplifier with less leakage of harmonics.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種通信装置の送信機には電界効果トラ
ンジスタ(以下、FETと略す)を用いた高出力のマイ
クロ波半導体増幅器がよく用いられる。ここでは半導体
素子としてFETを用いた例について説明する。図5
は、例えば、1990年電子情報通信学会春季全国大会
講演論文集、C−50,pp.2−472に示された従
来のマイクロ波半導体増幅器の等価回路図である。図に
おいて、1はFET、2は入力整合回路、3は出力整合
回路、4は入力端子、5は出力端子、6はバイアス端
子、7は基本波インピーダンス整合用先端開放線路、8
は基本波インピーダンス整合用接続線路、9はバイアス
回路である。この増幅器は、FET1のゲート端子に入
力整合回路2、FET1のドレイン端子に出力整合回路
3をそれぞれ接続した構成となっている。入力整合回路
2および出力整合回路3は、それぞれ基本波インピーダ
ンス整合用先端開放線路7、基本波インピーダンス整合
用接続線路8および直流阻止用キャパシタ18とからな
り、入力整合回路2は入力端子4に接続される電源イン
ピーダンスとFET1の入力インピーダンスとが整合す
るように、また、出力整合回路3は出力端子5に接続さ
れる負荷インピーダンスとFET1の出力インピーダン
スとが整合するように構成されている。さらに、入力整
合回路2と出力整合回路3にはバイアス回路9がそれぞ
れ設けてある。
2. Description of the Related Art High-output microwave semiconductor amplifiers using field-effect transistors (hereinafter abbreviated as FETs) are often used as transmitters of various communication devices. Here, an example in which an FET is used as a semiconductor element will be described. FIG.
Can be found in, for example, Proceedings of the 1990 IEICE Spring Conference, C-50, pp. It is an equivalent circuit diagram of the conventional microwave semiconductor amplifier shown by 2-472. In the figure, 1 is an FET, 2 is an input matching circuit, 3 is an output matching circuit, 4 is an input terminal, 5 is an output terminal, 6 is a bias terminal, 7 is an open-ended line for fundamental wave impedance matching, 8
Is a connection line for matching a fundamental wave impedance, and 9 is a bias circuit. This amplifier has a configuration in which an input matching circuit 2 is connected to the gate terminal of the FET 1 and an output matching circuit 3 is connected to the drain terminal of the FET 1. Each of the input matching circuit 2 and the output matching circuit 3 includes an open-end line 7 for fundamental wave impedance matching, a connection line 8 for fundamental wave impedance matching, and a DC blocking capacitor 18, and the input matching circuit 2 is connected to the input terminal 4. The output impedance matching circuit 3 is configured to match the input impedance of the FET 1 and the load impedance connected to the output terminal 5 to the output impedance of the FET 1. Further, a bias circuit 9 is provided in each of the input matching circuit 2 and the output matching circuit 3.

【0003】次に動作について説明する。バイアス端子
6には所定のバイアスを印加することにより、FET1
は動作状態となる。このような状態において、入力端子
4から入力したマイクロ波は入力整合回路2を通ってF
ET1に到達し、そこで増幅される。増幅されたマイク
ロ波は出力整合回路3を通って出力端子5に到達し、ミ
キサ等に供給される。このようにFET1に所定のバイ
アスを印加し、入力整合回路2をFET1の入力インピ
ーダンスと電源インピーダンスとが整合するように、ま
た、出力整合回路をFET1の出力インピーダンスと負
荷インピーダンスとが整合するようにして、入力端子4
から入力したマイクロ波を増幅して出力端子5に取り出
すようになっている。
Next, the operation will be described. By applying a predetermined bias to the bias terminal 6, the FET 1
Is in the operating state. In such a state, the microwave input from the input terminal 4 passes through the input matching circuit 2 and
It reaches ET1, where it is amplified. The amplified microwave reaches the output terminal 5 through the output matching circuit 3 and is supplied to a mixer or the like. As described above, a predetermined bias is applied to the FET1, the input matching circuit 2 is adjusted so that the input impedance of the FET1 matches the power supply impedance, and the output matching circuit is adjusted so that the output impedance of the FET1 matches the load impedance. And input terminal 4
Is amplified and taken out to an output terminal 5.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】各種通信装置の送信機
に用いるマイクロ波半導体増幅器では、他の通信装置へ
の影響を防ぐためにマイクロ波半導体増幅器から発生す
る高調波信号成分を抑圧することがしばしば要求され
る。高調波の抑圧手段として高調波を短絡するスタブが
使用されることがあるが、この高調波抑圧用のスタブは
基本波の整合に影響を与え、回路を構成する上で基本波
に対する整合についても考慮する必要がある。高調波を
抑圧するスタブを基本波の整合に影響を与えないように
構成する方法もあるが、基本波の整合用素子とは別にス
タブを設ける必要があり、回路が大きくなるという課題
があった。さらに、複数個の高調波を抑圧する場合、抑
圧する高調波の数だけスタブを設ける必要があり、1つ
の伝送線路と1つのスタブで構成されるL形のインピー
ダンス変成回路が数段直列に並ぶこととなり、回路が
きくなり構成も複雑になるという課題があった。
In microwave semiconductor amplifiers used in transmitters of various communication devices, harmonic signal components generated from the microwave semiconductor amplifiers are often suppressed in order to prevent influence on other communication devices. Required. A stub for short-circuiting a harmonic is sometimes used as a means for suppressing the harmonic.However, the stub for suppressing the harmonic affects the matching of the fundamental wave. It needs to be considered. There is also a method of configuring a stub that suppresses harmonics so as not to affect the matching of the fundamental wave. However, it is necessary to provide a stub separately from the element for matching the fundamental wave, and there is a problem that the circuit becomes large. . Further, when suppressing a plurality of harmonics, it is necessary to provide stubs by the number of harmonics to be suppressed, and several L-shaped impedance transforming circuits each composed of one transmission line and one stub are arranged in series. This means that the circuit is large
There was a problem that the configuration became complicated and the configuration became complicated.

【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、複数個の高調波の漏洩が少なく、
また小形化したマイクロ波半導体増幅器を得ることを目
的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has a small leakage of a plurality of harmonics.
Another object is to obtain a miniaturized microwave semiconductor amplifier.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に係わる発明のマイクロ波半導体増幅器
は、入力整合回路と電界効果トランジスタなどの半導体
素子と出力整合回路を備えたマイクロ波半導体増幅器に
おいて、出力整合回路に複数個の高調波に対してそれぞ
れ約4分の1波長の長さを有する先端開放線路を並列接
続して成る高調波抑圧回路と、上記高調波抑圧回路に並
列接続した容量性素子と、 上記半導体素子と、上記高調
波抑圧回路と上記容量素子の並列接続回路間に整合用接
続線路とを設けて、 上記各高調波抑圧回路、容量性素
子、整合用接続線路と負荷とで基本波に対するインピー
ダンス整合をとるようにしたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a microwave semiconductor amplifier according to the first aspect of the present invention comprises a semiconductor device such as an input matching circuit, a field effect transistor, and an output matching circuit. in the wave semiconductor amplifier, a harmonic suppression circuit comprising the open-end line having a length of one wavelength of about 4 minutes each for a plurality of harmonics in the output matching circuit are connected in parallel, to the harmonic suppression circuit common
Column-connected capacitive element, the semiconductor element, and the harmonic
The matching connection between the wave suppression circuit and the parallel connection circuit of the capacitance element
Connection line and each of the above harmonic suppression circuits, capacitive elements
In this configuration, impedance matching with respect to the fundamental wave is performed between the connector, the matching connection line, and the load .

【0007】請求項2にかかわる発明のマイクロ波半導
体増幅器は、請求項1の発明における先端開放線路を並
列接続して成る並列回路と容量性素子との結合請を共
に、L字形またはT字形のスリットを持つマイクロスト
リップ線路により構成するようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a microwave semiconductor amplifier including the open-ended line of the first aspect.
The connection between the parallel circuit and the capacitive element
A micro-stroke with an L-shaped or T-shaped slit
It is configured by a lip line .

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】[0010]

【作用】以上のように構成された請求項1に係わる発明
のマイクロ波半導体増幅器では、出力整合回路におけ
る、高調波抑圧回路、それに並列接続した容量性素子、
整合用接続線路とがL形回路を構成し、上記整合用接続
線路の線路長と特性インピーダンスと、上記容量性素子
の値を定めることにより、基本波に対するインピーダン
ス整合を確実にとれ、大きな基本波出力を得ることがで
きるとともに、複数個の高調波に対してそれぞれ約4分
の1の長さを有する先端開放線路により複数個の高調波
を同時に短絡することができ、定めた複数個の高調波を
著しく抑圧することができる。
In the microwave semiconductor amplifier according to the first aspect of the present invention, the output matching circuit includes:
The harmonic suppression circuit, the capacitive element connected in parallel to it,
The matching connection line forms an L-shaped circuit, and the matching connection
Line length and characteristic impedance of the line, and the above-mentioned capacitive element
By setting the value of
And a large fundamental wave output can be obtained, and a plurality of harmonics are simultaneously short-circuited by an open-ended line having a length of about one quarter for each of the plurality of harmonics. And a plurality of determined harmonics can be significantly suppressed.

【0011】また、以上のように構成された請求項2に
係わる発明のマイクロ波半導体増幅器では、請求項1の
発明に加えて、複数個の先端開放線路を並列接続して成
る並列回路と容量素子との結合を共に、L字形またはT
字形のスリットを持つマイクロストリップ線路により構
成することにより、狭い面積で線路幅と長さの異なる複
数個の先端開放線路で実現でき、著しく小型化すること
できる。
Further, in the microwave semiconductor amplifier according to the second aspect of the present invention configured as described above ,
In addition to the invention, a plurality of open-ended lines are connected in parallel to form
The connection between the parallel circuit and the capacitive element is L-shaped or T-shaped.
A microstrip line with a U-shaped slit
This makes it possible to create multiple lines with different line widths and lengths in a small area.
It can be realized with several open-ended lines, and can be significantly reduced in size.
Can.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【実施例】実施例1.以下、請求項1に係わる発明の実
施について説明する。図1はこの発明のマイクロ波半導
体増幅器の実施例1を示す等価回路図である。図におい
て、1はFET、2は入力整合回路、3は出力整合回
路、4は入力端子、5は出力端子、8は基本波インピー
ダンス整合用接続線路、10は第3次の高調波で約4分
の1波長の長さを有する第1の先端開放線路、11は第
4次の高調波で約4分の1波長の長さを有する第2の先
端開放線路である。第1の先端開放線路10と第2の先
端開放線路11とは並列接続された高調波抑圧回路とな
っており、出力整合回路3は接続線路8と高調波抑圧回
路とでL形のインピーダンス変成器を形成している。ま
た、高調波抑圧回路、接続線路8の各定数は基本波でF
ET1の出力インピ−ダンスと負荷インピ−ダンスとが
整合するように選んでいる。また、入力整合回路2はF
ET1の入力インピ−ダンスと電源インピ−ダンスとが
整合するように選んでいる。なお、マイクロ波半導体増
幅器では図5に示すように半導体に所定のバイアスを印
加するためのバイアス回路9が必要であり、また、バイ
アス電流が増幅器外に漏れないようにするために直流阻
止用キャパシタ18を設けるが、ここでは説明を簡単に
するために省略している。
[Embodiment 1] Hereinafter, an embodiment of the invention according to claim 1 will be described. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing Embodiment 1 of a microwave semiconductor amplifier according to the present invention. In the figure, 1 is an FET, 2 is an input matching circuit, 3 is an output matching circuit, 4 is an input terminal, 5 is an output terminal, 8 is a connection line for fundamental wave impedance matching, and 10 is a third harmonic of about 4 A first open-ended line having a length of one quarter wavelength, 11 is a second open-ended line having a length of about a quarter wavelength at the fourth harmonic. The first open-end line 10 and the second open-end line 11 constitute a harmonic suppression circuit connected in parallel, and the output matching circuit 3 comprises an L-shaped impedance transformer composed of the connection line 8 and the harmonic suppression circuit. Forming a bowl. Each constant of the harmonic suppression circuit and the connection line 8 is F
The output impedance of ET1 and the load impedance are selected so as to match. The input matching circuit 2 is F
The input impedance of ET1 and the power supply impedance are selected so as to match. The microwave semiconductor amplifier requires a bias circuit 9 for applying a predetermined bias to the semiconductor as shown in FIG. 5, and a DC blocking capacitor for preventing a bias current from leaking out of the amplifier. 18 are provided, but are omitted here for simplicity.

【0015】次に動作について説明する。入力端子4か
ら入力した基本波信号は、入力整合回路2を通ってFE
T1に到達し、そこで増幅される。ところが、高出力増
幅器のようにFET1が大信号動作するような場合、F
ET1のドレイン端子には増幅された基本波信号の他に
FET1内部で発生した高調波も同時に現れる。そのう
ち基本波信号は接続線路8、高調波抑圧回路を通って出
力端子5に出力される。これに対して、上記の高調波も
出力端子5に向かって伝搬するが、高調波抑圧回路を形
成する第1の先端開放線路10と第2の先端開放線路1
1とで第3次と第4次の高調波が高周波的に短絡される
ため、これらの高調波はFET1側に全反射される。こ
のように第3次と第4次の高調波に対してそれぞれ約4
分の1波長の長さを有する第1の先端開放線路10と第
2の先端開放線路11とを並列接続して構成する高調波
抑圧回路を基本波に対するインピ−ダンス変成器の整合
素子として用いることにより、大きな基本波出力が得ら
れ、しかも第3次と第4次の高調波の漏洩の少ないマイ
クロ波半導体増幅器を実現することができる。
Next, the operation will be described. The fundamental signal input from the input terminal 4 passes through the input matching circuit 2 and
It reaches T1, where it is amplified. However, when FET1 operates as a large signal like a high-output amplifier, F1
At the drain terminal of ET1, in addition to the amplified fundamental wave signal, harmonics generated inside the FET1 also appear. The fundamental wave signal is output to the output terminal 5 through the connection line 8 and the harmonic suppression circuit. On the other hand, the above-mentioned harmonic also propagates toward the output terminal 5, but the first open-end line 10 and the second open-end line 1 forming a harmonic suppression circuit.
Since the third and fourth harmonics are short-circuited at a high frequency, the harmonics are totally reflected to the FET 1 side. Thus, the fourth and fourth harmonics are about 4
A harmonic suppression circuit formed by connecting a first open-end line 10 and a second open-end line 11 having a length of one-half wavelength in parallel is used as a matching element of an impedance transformer for a fundamental wave. As a result, it is possible to realize a microwave semiconductor amplifier which can obtain a large fundamental wave output and has less leakage of the third and fourth harmonics.

【0016】実施例2. 以下、請求項1に係わる発明実施例について説明す
る。 図2はこの発明のマイクロ波半導体増幅器の実施例
2を示す等価回路図である。図において、14は並列共
振回路、15は位相調整線路であり、位相調整線路15
と並列共振回路14との直列回路がFET1と接続線路
8との間に設けられている。並列共振回路14は第2次
の高調波に対して並列共振するような定数に選ばれてお
り、第2次の高調波に対して非常に高いインピ−ダンス
となっている。このため、FET1で発生した第2次の
高調波は並列共振回路14で全反射され、FET1へ戻
る。このようにFET1から発生した第2次の高調波を
全反射させ、FETの出力側にある位相で返すことによ
り増幅器は高効率に動作することが知られている。ま
た、FET1から発生した第2次の高調波がFET1に
戻るまでの位相は位相調整線路15によって決まるた
め、位相調整線路15の長さを効率が高くなるような値
に定めることにより増幅器の高効率化を図ることができ
る。この場合、基本波に対するインピ−ダンス整合は並
列共振回路14と位相調整線路15とを考慮して、接続
線路8と高調波抑圧回路との定数を定めることにより容
易である。このようにFET1で発生した2倍の高調波
を効率が高くなるような位相で全反射させるための並列
共振回路14と位相調整線路15とを付加することによ
り第2次、第3次、第4次の高調波の漏洩が少なく、効
率の高いマイクロ波半導体増幅器を実現することができ
る。
Embodiment 2 FIG. Hereinafter, the invention according to claim 1ofExamples will be described.
You. FIG. 2 shows an embodiment of the microwave semiconductor amplifier according to the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a second example. In FIG.
The oscillation circuit 15 is a phase adjustment line.
And the parallel resonance circuit 14 are connected in series with the FET 1 and the connection line.
8 is provided. The parallel resonance circuit 14 is a secondary
Are selected so as to resonate in parallel with the harmonics of
Very high impedance for the second harmonic
It has become. Therefore, the second order generated in the FET 1
The harmonic is totally reflected by the parallel resonance circuit 14 and returns to the FET1.
You. Thus, the second harmonic generated from FET1 is
By totally reflecting and returning with the phase at the output side of the FET
Amplifiers are known to operate with high efficiency. Ma
Also, the second harmonic generated from FET1 is applied to FET1.
The phase before returning is determined by the phase adjustment line 15.
Therefore, the length of the phase adjustment line 15 is set to a value that increases the efficiency.
, The efficiency of the amplifier can be improved.
You. In this case, the impedance matching for the fundamental wave is
Considering the column resonance circuit 14 and the phase adjustment line 15,
By setting the constant between the line 8 and the harmonic suppression circuit,
It is easy. Thus, the double harmonic generated by FET1
For total reflection at a phase that increases efficiency
By adding the resonance circuit 14 and the phase adjustment line 15,
Leakage of second, third and fourth harmonics
Microwave semiconductor amplifier with high efficiency
You.

【0017】実施例3.以下、請求項2に係わる発明の
実施例について説明する。先の実施例1では、高調波抑
圧回路を基本波に対するインピーダンス整合素子として
用いた場合について説明した。高調波抑圧回路で得られ
るキャパシタンスは第1の先端開放線路10と第2の先
端開放線路11との長さと特性インピ−ダンスで決ま
る。第1の先端開放線路10と第2の先端開放線路11
の特性インピ−ダンスは、例えばマイクロストリップ線
路で構成するような場合、使用する基板と線路幅とで決
まるため、実現する上で基板と線路幅が制約されること
がある。このような場合、基本波に対するインピーダン
ス整合に必要なキャパシタンスを得るための特性インピ
−ダンスを実現できず、基本波出力が低下することがあ
る。請求項2に係わる発明はこのことを補うためになさ
れたもので図3を参照して説明する。
Embodiment 3 FIG. Hereinafter, an embodiment of the invention according to claim 2 will be described. In the first embodiment, the case where the harmonic suppression circuit is used as the impedance matching element for the fundamental wave has been described. The capacitance obtained by the harmonic suppression circuit is determined by the length and characteristic impedance of the first open-end line 10 and the second open-end line 11. First open end line 10 and second open end line 11
Characteristic impedance is determined by the substrate used and the line width in the case of, for example, a microstrip line. Therefore, the substrate and the line width may be restricted in realizing the characteristic impedance. In such a case, the characteristic impedance for obtaining the capacitance necessary for impedance matching with the fundamental wave cannot be realized, and the output of the fundamental wave may decrease. The invention according to claim 2 has been made to compensate for this, and will be described with reference to FIG.

【0018】図3はこの発明のマイクロ波半導体増幅器
の実施例3を示す等価回路図である。このマイクロ波半
導体増幅器の出力整合回路3は実施例1に示したマイク
ロ波半導体増幅器の出力整合回路3に対して等価回路上
では、容量性素子16が高調波抑圧回路に並列接続した
ものである。ここでは容量性素子16としてキャパシタ
を用いた例について示している。このように高調波抑圧
回路に並列に容量性素子16を接続することにより、高
調波抑圧回路で得られるキャパシタンスに容量性素子1
6で得られるキャパシタンスを付加することができる。
従って、接続線路8の長さと特性インピ−ダンス、並び
に上記の容量性素子16を定めて基本波に対するインピ
ーダンス整合を行うことができる。従って、第3次と第
4次の高調波の漏洩が少なく、基本波出力の大きなマイ
クロ波半導体増幅器を得ることができる。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram showing a third embodiment of the microwave semiconductor amplifier according to the present invention. The output matching circuit 3 of the microwave semiconductor amplifier is different from the output matching circuit 3 of the microwave semiconductor amplifier shown in the first embodiment in that the capacitive element 16 is connected in parallel to the harmonic suppression circuit on an equivalent circuit. . Here, an example in which a capacitor is used as the capacitive element 16 is shown. By connecting the capacitive element 16 in parallel to the harmonic suppression circuit in this way, the capacitance obtained by the harmonic suppression circuit is reduced by the capacitance of the capacitive element 1.
6 can be added.
Accordingly, the impedance matching with respect to the fundamental wave can be performed by determining the length and characteristic impedance of the connection line 8 and the above-mentioned capacitive element 16. Accordingly, it is possible to obtain a microwave semiconductor amplifier having a small fundamental wave output and a small leakage of the third and fourth harmonics.

【0019】実施例4.以下、請求項3、請求項4に係
わる発明の実施例について説明する。図4(a),
(b)はこの発明のマイクロ波半導体増幅器の実施例
1,実施例2の先端開放線路を並列接続して成る並列回
路を示す図である。また、図4(c)はこの発明のマイ
クロ波半導体増幅器の実施例3の先端開放線路を並列接
続して成る並列回路と上記並列回路に並列接続した容量
性素子を含めた回路を示す図である。図4(a),
(b)は1個のマイクロストリップ線路にそれぞれL
字、T字などのスリット17を設け、実施例1,実施例
2を示す図1,図2の第1の先端開放線路10と第2の
先端開放線路11とを構成した例を示す図である。ま
た、図4(c)は1個のマイクロストリップ線路に2個
のL字のスリット17を設け、実施例3を示す図3の第
1の先端開放線路10と第2の先端開放線路11および
容量性素子16とを構成した例を示す図である。この場
合、容量性素子16として先端開放線路を用いた場合を
示している。このように並列回路を構成する第1の先端
開放線路10と第2の先端開放線路11および容量性素
子16を接近して配置することにより、各線路10,1
1および容量性素子16は互いに結合する。この結合を
考慮し、スリット17の長さと幅、及び各線路10,1
1と容量性素子16の長さと線路幅とを定めることによ
り、各線路10,11と容量性素子16の特性インピ−
ダンスと電気長を設定することができる。以上のように
構成することにより、並列回路を著しく小形化すること
ができる。従って、以上のように構成した並列回路を基
本波に対するインピ−ダンス整合素子として用いること
により、高調波の漏洩が少なく、小形なマイクロ波半導
体増幅器を得ることができる。
Embodiment 4 FIG. Hereinafter, embodiments of the invention according to claims 3 and 4 will be described. FIG. 4 (a),
(B) is a diagram showing a parallel circuit formed by connecting the open-ended lines of the microwave semiconductor amplifier according to the first and second embodiments of the present invention in parallel. FIG. 4C is a diagram showing a parallel circuit formed by connecting open-ended lines of the microwave semiconductor amplifier according to the third embodiment of the present invention in parallel and a circuit including a capacitive element connected in parallel to the parallel circuit. is there. FIG. 4 (a),
(B) shows that each microstrip line has L
FIG. 1 is a view showing an example in which a first open line 10 and a second open line 11 shown in FIGS. 1 and 2 are shown in FIGS. is there. FIG. 4C shows a third embodiment in which two L-shaped slits 17 are provided in one microstrip line, and the first open-end line 10 and the second open-end line 11 of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a capacitive element 16 is configured. In this case, a case where an open-ended line is used as the capacitive element 16 is shown. By arranging the first open-end line 10 and the second open-end line 11 and the capacitive element 16 which constitute a parallel circuit in this manner, each line 10, 1
1 and the capacitive element 16 are coupled to each other. In consideration of this coupling, the length and width of the slit 17 and each line 10, 1
1 and the length of the capacitive element 16 and the line width, the characteristic impedance of each of the lines 10 and 11 and the capacitive element 16 is determined.
Dance and electric length can be set. With the above configuration, the size of the parallel circuit can be significantly reduced. Therefore, by using the parallel circuit configured as described above as an impedance matching element for a fundamental wave, it is possible to obtain a small-sized microwave semiconductor amplifier with less harmonic leakage.

【0020】なお、以上の実施例では高調波抑圧回路と
して第3次と第4次の高調波に対してそれぞれ約4分の
1波長の長さを有する第1の先端開放線路10と第2の
先端開放線路11を並列接続して構成した場合について
説明したが、これに限るものではなく、他の高調波に対
しても、それぞれ約4分の1波長の長さを有する先端開
放線路を並列接続して構成しても同様の効果を得る。
In the above-described embodiment, the first open-ended line 10 and the second open-ended line 10 each having a length of about a quarter wavelength for the third and fourth harmonics are used as the harmonic suppression circuit. The above description has been made on the case where the open-ended lines 11 are connected in parallel. However, the present invention is not limited to this, and the open-ended lines each having a length of about one-quarter wavelength are also used for other harmonics. The same effect can be obtained even if the connection is made in parallel.

【0021】また、高調波抑圧回路として3個以上の高
調波に対してそれぞれ約4分の1波長の長さを有する先
端開放線路を並列接続して構成してもよく、この場合、
より多くの高調波を同時に抑圧することができる。
In addition, an open-ended line having a length of about a quarter wavelength for each of three or more harmonics may be connected in parallel as a harmonic suppression circuit.
More harmonics can be suppressed at the same time.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので以下のような効果がある。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0023】請求項1の発明によれば、複数個の高調波
に対してそれぞれ約4分の1波長の長さを有する先端開
放線路を並列接続して成る高調波抑圧回路と、高調波抑
圧回路に並列接続した容量性素子とをインピーダンス整
合素子として用いることにより、大きな基本波出力を得
ることができるとともに、高調波の漏洩が少ないマイク
ロ波半導体増幅器を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of harmonics
Open ends each having a length of about one-quarter wavelength
A harmonic suppression circuit composed of parallel discharge lines and a harmonic suppression circuit.
Impedance adjustment with the capacitive element connected in parallel to the voltage circuit.
By using as a combining element, a large fundamental wave output can be obtained, and a microwave semiconductor amplifier with less leakage of harmonics can be obtained.

【0024】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加え、高調波抑圧回路が小形になることによ
り、小型のマイクロ波半導体増幅器を得ることができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the first aspect of the present invention is provided.
In addition to the effect of
Thus, a small-sized microwave semiconductor amplifier can be obtained.

【0025】[0025]

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

【図1】この発明の実施例1を示すマイクロ波半導体増
幅器の等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a microwave semiconductor amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2を示すマイクロ波半導体増
幅器の等価回路図である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a microwave semiconductor amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例3を示すマイクロ波半導体増
幅器の等価回路図である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a microwave semiconductor amplifier according to a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例4を示すマイクロ波半導体増
幅器の複数個の先端開放線路を並列接続して成る並列回
路の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a parallel circuit formed by connecting a plurality of open-ended lines of a microwave semiconductor amplifier according to a fourth embodiment of the present invention in parallel;

【図5】従来のマイクロ波半導体増幅器の等価回路図で
ある。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a conventional microwave semiconductor amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電界効果トランジスタ(FET) 2 入力整合回路 3 出力整合回路 4 入力端子 5 出力端子 6 バイアス端子 7 整合用先端解放線路 8 整合用接続線路 9 バイアス回路 10 第1の先端解放線路 11 第2の先端解放線路 12 インダクタ 13 インダクタ 14 並列共振回路 15 位相調整線路 16 容量性素子 17 スリット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Field-effect transistor (FET) 2 Input matching circuit 3 Output matching circuit 4 Input terminal 5 Output terminal 6 Bias terminal 7 Matching free end line 8 Matching connecting line 9 Bias circuit 10 First free end line 11 Second free end Open line 12 Inductor 13 Inductor 14 Parallel resonance circuit 15 Phase adjustment line 16 Capacitive element 17 Slit

フロントページの続き (72)発明者 高木 直 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株 式会社 電子システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−61411(JP,A) 特開 平1−284001(JP,A) 実開 昭59−101502(JP,U) 実開 昭60−114419(JP,U) フレデリック・H・ラープ、「高能率 増幅回路の動作クラス分け」(雑誌日経 エレクトロニクス1976年8月23日号、第 121〜146頁)の図6 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 3/60 H01P 5/02 603 Continuation of the front page (72) Inventor Naoki Takagi 5-1-1, Ofuna, Kamakura-shi Mitsubishi Electric Corporation Electronic Systems Laboratory (56) References JP-A-62-161411 (JP, A) JP-A-1- 284001 (JP, A) Fully open sho 59-101502 (JP, U) Fully open sho 60-114419 (JP, U) Frederick H. Larp, "Operational Classification of High-Efficiency Amplifier Circuits" (Nikkei Electronics, 1976) FIG. 6 (58) of the August 23rd issue, pp. 121-146) Investigated field (Int. Cl. 7 , DB name) H03F 3/60 H01P 5/02 603

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力整合回路と電界効果トランジスタな
どの半導体素子と出力整合回路を備えたマイクロ波半導
体増幅器において、 出力整合回路に複数個の高調波に対してそれぞれ約4分
の1波長の長さを有する先端開放線路を並列接続して成
る高調波抑圧回路と、 上記高調波抑圧回路に並列接続した容量性素子と、 上記半導体素子と、上記高調波抑圧回路と上記容量素子
の並列接続回路間に整合用接続線路とを設けて、 上記各高調波抑圧回路、容量性素子、整合用接続線路と
負荷とで基本波に対するインピーダンス整合をとるよう
にしたことを特徴とするマイクロ波半導体増幅器。
1. A microwave semiconductor amplifier comprising an input matching circuit, a semiconductor element such as a field effect transistor, and an output matching circuit, wherein the output matching circuit has a plurality of harmonics each having a length of about 波長 wavelength. Harmonic suppression circuit formed by connecting open-ended lines having different lengths in parallel, a capacitive element connected in parallel to the harmonic suppression circuit, the semiconductor element, and a parallel connection circuit of the harmonic suppression circuit and the capacitance element A microwave semiconductor amplifier, comprising: a matching connection line provided between the harmonic connection circuits, a capacitive element, a matching connection line, and a load for impedance matching with a fundamental wave.
【請求項2】 先端開放線路を並列接続して成る並列回
路と容量性素子との結合を共に、L字形またはT字形の
スリットを持つマイクロストリップ線路により構成した
ことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波半導体増幅
器。
2. A microstrip line having an L-shaped or T-shaped slit, wherein both a parallel circuit formed by connecting open-ended lines in parallel and a capacitive element are connected. Microwave semiconductor amplifier.
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フレデリック・H・ラープ、「高能率増幅回路の動作クラス分け」(雑誌日経エレクトロニクス1976年8月23日号、第121〜146頁)の図6

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