JP3278377B2 - マイクロ波送受信モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯の
フェーズドアレイアンテナ等に使用されるマイクロ波送
受信モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１および図１２は、Ｔｒａｎｓｍｉ
ｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ ＭｏｄｕｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ ｆｏｒ Ｘ−Ｂａｎｄ Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｒａｙ
Ｒａｄａｒ ＤＡＶＩＤ Ｎ．ＭｃＱＵＩＤＤＹ他著
（ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳＯＦ ＴＨＥ ＩＥＥＥ Ｖ
ＯＬ．７９．Ｎｏ３． ＭＡＲＣＨ １９９１）に記載
された従来のマイクロ波送受信モジュールの回路構成お
よび各機器の配置関係を示す図である。

【０００３】図１１において、この発明のマイクロ波送
受信モジュールによって送受信されるＲＦ信号を入出力
するためのＲＦ信号端子１には、ＲＦ信号の位相を制御
するための移相器（ＰＳ：Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｅ
ｒ）２が接続されており、移相器２にはＲＦ信号の伝送
線路を切り替えるためのスイッチ（ＳＷ：ＳＷｉｔｃ
ｈ）３が接続されている。スイッチ３には、ＲＦ信号端
子１から入力されたＲＦ信号を増幅するためのドライバ
増幅器（ＤＡ：Ｄｒｉｖｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）４
が接続され、ドライバ増幅器４にはドライバ増幅器４で
増幅されたＲＦ信号をさらに増幅するための増幅器５が
接続されている。

【０００４】また、増幅器５には、三端子型のサーキュ
レータ（ＣＩＲ：ＣＩＲｃｕｌａｔｏｒ）６が接続され
ており、サーキュレータ６にはアンテナ（図示せず）に
接続するためのアンテナ端子７および低雑音増幅器８が
接続されている。なお、低雑音増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ
Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）８の他端は、スイ
ッチ３に接続されている。

【０００５】増幅器５は、四端子網であるハイブリッド
（ＨＹＢ：ＨＹＢｒｉｄ）９、１０を接続する線路に高
電力増幅器１１、１２をそれぞれ設けた構造となってい
る。ハイブリッド９、１０は、１つの端子から入力され
た高周波信号を反対側の一対の端子のそれぞれに出力を
等分して互いに９０°の位相差を有する一対の高周波信
号として出力することができる回路である。

【０００６】なお、ハイブリッド９の端子うち、高電力
増幅器１１、１２およびドライバ増幅器４と接続されて
いない端子は接地されており、また、高電力増幅器１
１、１２とは接続されていないハイブリッド１０の端子
のうち、サーキュレータ６と接続されていない端子も接
地されている。また、高電力増幅器１１、１２は、ソー
スを設置したＦＥＴを用いた増幅器である。

【０００７】以上説明した各機器は全てＭＩＣ（Ｍｉｃ
ｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）線路１３で接続されるとともに図１２に示すように
パッケージ１０内に収められている。なお、スイッチ３
とサーキュレータ６との間のＭＩＣ線路１３のうち、ド
ライバ増幅器４および増幅器５が設けられている線路を
送信用線路１３ａ、低雑音増幅器８が設けられている線
路を受信用線路１３ｂとする。

【０００８】このようなマイクロ波送受信モジュールに
おいて、スイッチ３およびサーキュレータ６は、ＲＦ信
号を送信するときには送信線路１３ａを導通させるよう
に制御されるが、ＲＦ信号を受信するときには受信線路
１３ｂを導通させるように制御される。

【０００９】従って、ＲＦ信号を送信するときには、Ｒ
Ｆ信号端子１から入力されたＲＦ信号は、移相器２で位
相制御された後、スイッチ３から送信用線路１３ａを通
じてドライバ増幅器４で増幅され、さらに増幅器５で大
電力に増幅される。増幅器５のハイブリッド９に入力さ
れたＲＦ信号は、９０°の位相差を有する一対のＲＦ信
号に変換され、それぞれ高電力増幅器１１、１２に入力
される。そして高電力増幅器１１、１２で増幅された一
対のＲＦ信号は、ハイブリッド１０にそれぞれ入力され
て、ハイブリッド１０中で位相変換されるとともに合成
されて、サーキュレータ６に接続された端子に出力され
る。さらに、サーキュレータ６に入力されたＲＦ信号
は、アンテナ端子７に出力される。

【００１０】一方、ＲＦ信号を受信する時には、アンテ
ナ端子７から入力されたＲＦ信号は、サーキュレータ６
から受信用線路１３ｂを通じて低雑音増幅器８で増幅さ
れた後、スイッチ３を通じて移相器２で位相制御され、
ＲＦ信号端子１から出力される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マイクロ波送受信モジュールは、ＲＦ信号の送信時と受
信時における伝送線路の切り替えるための手段としてサ
ーキュレータを用いていたため、サーキュレータ内にお
ける出力損失により、マイクロ波送受信モジュールとし
ての出力損失が増加するとともに、送受信効率が低下す
るという課題があった。

【００１２】また、このようなマイクロ波送受信モジュ
ールは、フェーズドアレイアンテナに用いるために複数
のモジュールを並べて配置するものである。モジュール
を配置するピッチは、アンテナの素子配列によって決ま
るが、そのピッチは使用する波長に比例するため、周波
数が高くなるとモジュールの幅を小さくする必要があ
る。しかし、従来のような構成では低雑音増幅器等のデ
バイス素子をパッケージに収納した場合、パッケージが
非常に細長い形状になるという課題があった。

【００１３】また、増幅器５をアンテナ端子７の近くに
配置する必要がある一方、ＲＦ信号を供給するＲＦ信号
端子１はアンテナ信号端子７とは反対側にあるため、モ
ジュール内の伝送線路が長くなり、増幅器５への配線イ
ンピーダンスが高くなる。しかし、増幅器５には大電流
が流れるため、増幅器５における電圧降下が大きくな
り、増幅器５の出力効率が低下するとともに、パルス動
作時における電圧変動が大きくなるという課題があっ
た。さらに、マイクロ波送受信モジュールを多素子接合
する場合には、合成器および分配器が必要となるため、
モジュール全体としての出力損失が大きくなるととも
に、モジュール全体の寸法も大きくなるという課題があ
った。

【００１４】従って、この発明は、モジュール内におけ
る出力損失を低減することによりＲＦ信号の伝送効率を
向上させ、また、モジュール全体を小型化したマイクロ
波送受信モジュールを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明のマイクロ波送
受信モジュールは、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力をアンテナ端子に送出すると
共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定
の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電力増
幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び
所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出
力を受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、電
圧制御手段は、高電力増幅器と第２の四端子網との間の
線路に接続されたＦＥＴ回路であり、該ＦＥＴ回路を構
成するＦＥＴに印加される電圧を制御することにより高
電力増幅器の出力端の電位を制御することを特徴とす
る。

【００１６】また、上記高電力増幅器は、高電力増幅器
と第２の四端子網とを接続する線路とＦＥＴ回路との間
に設けられて、ＦＥＴ回路のインピーダンスを整合する
ためのスタブ回路をさらに備えたことを特徴とする。

【００１７】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力を上記アンテナ端子に送出す
ると共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を
所定の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電
力増幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して
再び所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成し
た出力を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを
備え、電圧制御手段は、高電力増幅器のバイアスを制御
するバイアス制御回路であり、高電力増幅器のＦＥＴの
動作を制御することにより高電力増幅器の出力端の電位
を制御することを特徴とする。

【００１８】また、上記第１の四端子網、第２の四端子
網、一対の高電力増幅器、電圧制御手段および高電力増
幅器に電力を供給するための充電用コンデンサを金属製
のパッケージに収納するとともに、他の機器を多層セラ
ミックパッケージに収納して、充電用コンデンサを送信
系増幅器の近傍に配設したことを特徴とする。

【００１９】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力をアンテナ端子に送出すると
共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定
の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電力増
幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び
所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出
力を受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、第
１の四端子網、第２の四端子網、一対の高電力増幅器、
電圧制御手段および高電力増幅器に電力を供給するため
の充電用コンデンサを金属製のパッケージに収納すると
ともに、他の機器を多層セラミックパッケージに収納し
て、充電用コンデンサを送信系増幅器の近傍に配設した
ことを特徴とする。

【００２０】また、上記受信用線路は同軸ケーブルから
構成されていることを特徴とする。

【００２１】また、上記充電用コンデンサとして、高電
力増幅器の電力供給線路に複数分散したことを特徴とす
る。

【００２２】また、上記充電用コンデンサは基板上に配
置されており、基板と金属製のパッケージおよび多層セ
ラミックパッケージとを充電用コンデンサおよび金属製
のパッケージおよび多層セラミックパッケージに設けら
れた素子を対向させるようにして基板の端面と金属製の
パッケージの端面とを接合したことを特徴とする。

【００２３】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力をアンテナ端子に送出すると
共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定
の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電力増
幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び
所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出
力を受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、Ｒ
Ｆ信号の送信時および受信時に該ＲＦ信号の位相を変換
する移相器、ＲＦ信号を移相器の近傍で増幅するための
ＦＥＴ素子およびＲＦ信号の送信時および受信時に該Ｒ
Ｆ信号を分配および合成するＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔ
ｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔ）分配器およびＭＭＩＣ合成器を備えた
ことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１に係る
マイクロ波送受信モジュールの回路構成図である。図に
おいて、ＲＦ信号端子１には、ＲＦ信号の位相制御を行
うための移相器２が接続されており、移相器２にはＲＦ
信号の伝送線路を切り替えるためのスイッチ３が接続さ
れている。スイッチ３には、ドライバ増幅器４が接続さ
れ、ドライバ増幅器４には送信系増幅器１５が接続され
ている。

【００２５】送信系増幅器１５は、第１の四端子網であ
るハイブリッド９および第２の四端子網であるハイブリ
ッド１０を接続し、これらの間の線路に高電力増幅器１
１、１２をそれぞれ設けて、さらに高電力増幅器１１、
１２とハイブリッド１０との間の線路に電圧制御手段で
あるＦＥＴ回路１６、１７をそれぞれ接続したものであ
る。

【００２６】また、図に示すように、ハイブリッド１０
には、アンテナ（図示せず）に接続するためのアンテナ
端子７と、アンテナ端子７を介して受信したＲＦ信号を
ＲＦ信号端子１に伝送するための線路に設けた低雑音増
幅器８が接続されており、低雑音増幅器８の他端は、ス
イッチ３に接続されている。なお、これらの機器は全て
ＭＩＣ線路１３で接続されている。

【００２７】ハイブリッド９、１０は、１つの端子から
入力された高周波信号を反対側の一対の端子のそれぞれ
に出力を等分すると共に、互いに９０°の位相差を有す
る一対の高周波信号として出力することができる回路で
ある。その際の位相変換は、例えば、ドライバ増幅器４
側からハイブリッド９に入力されたＲＦ信号を高電力増
幅器１０側の端子には（即ち、直進する方向には）位相
変換を行わずに出力するが、高電力増幅器１１側の端子
には（即ち、直進する方向の端子と隣り合う端子に
は）、−９０°の位相を有するＲＦ信号として出力する
ように行われるものである。

【００２８】なお、高電力増幅器１１、１２とは接続さ
れていないハイブリッド９の端子のうち、ドライバ増幅
器４と接続されていない端子は接地されており、また、
高電力増幅器１１、１２とは接続されていないハイブリ
ッド１０の端子のうち、アンテナ端子７と接続されてい
ない端子も接地されている。

【００２９】高電力増幅器１１、１２は、ソースが接地
されたＦＥＴを用いた増幅器である。また、ＦＥＴ回路
１６、１７は、ソースが接地されるとともに、そのドレ
ーンが、高電力増幅器１１、１２とハイブリッド１０と
を接続する線路に接続されたＦＥＴである。

【００３０】このようなマイクロ波送受信モジュールに
おいて、ＲＦ信号の送信時は、ＲＦ信号端子１から入力
されたＲＦ信号は移相器２で位相制御された後、スイッ
チ３からドライバ増幅器４側に伝送される。ドライバ増
幅器４で増幅されたＲＦ信号は、さらに増幅器５のハイ
ブリッド９に入力され、９０°の位相を有する一対のＲ
Ｆ信号に変換されて、さらにそれぞれ高電力増幅器１
１、１２で増幅される。

【００３１】なお、ＲＦ信号の送信時には、高電力増幅
器１１、１２のゲート電圧が−Ｖｇ（Ｖ）（飽和ドレー
ン電流（ゲート電圧を０Ｖとした場合のドレーン電流）
の１／２〜１／３程度のドレーン電流となるようなゲー
ト電圧）、ドレーン電圧が７〜１０（Ｖ）に保持される
とともに、ＦＥＴ回路１６、１７はピンチオフされて、
そのドレーンとソースは、非導通状態となっている。

【００３２】このように、送信時にＦＥＴ回路１６、１
７をピンチオフすることにより、ドレーンとソースが導
通しないため、高電力増幅器１１、１２で増幅されたそ
れぞれのＲＦ信号は、高電力増幅器１１、１２から伝送
されてハイブリッド１０に入力され、再びそれぞれ９０
°の位相差が設けられると共に合成されて、アンテナ端
子７に送出される。なお、このとき低雑音増幅器８に接
続されているハイブリッド１０の端子にＲＦ信号は出力
されない。

【００３３】一方、受信時には、アンテナ端子７から入
力されたＲＦ信号はハイブリッド１０に入力される。ハ
イブリッド１０では９０°の位相差が設けられると共に
電力が二分されて高電力増幅器１１、１２の出力側に加
えられる。しかし、このとき、高電力増幅器１１、１２
は、ゲート電圧が−Ｖｐ（Ｖ）（−Ｖｐ：ピンチオフゲ
ート電圧（ドレーン電流が０となるゲート電圧）であり
−４〜−５（Ｖ）程度）、ドレーン電圧が７〜１０
（Ｖ）程度に保持されるとともに、ＦＥＴ回路１６、１
７は、ゲート電圧を０（Ｖ）とすることによりドレーン
と接地されているソースが導通されるため、ＦＥＴ回路
１６、１７における反射係数ΓはΓ＝１となり、ＲＦ信
号はＦＥＴ回路１６、１７のソースにてハイブリッド１
０側に全反射される。

【００３４】こうしてＦＥＴ回路１６、１７のソースに
おいてハイブリッド１０側に全反射された信号は、ハイ
ブリッド１０に入力されて再び９０°の位相差が設けら
れると共に合成されて、低雑音増幅器８に接続された端
子のみに出力される。なお、このとき、アンテナ端子７
に接続された端子にも高電力増幅器１１、１２のそれぞ
れに接続されたハイブリッド１０の端子から入力された
２つのＲＦ信号が送出されるが、これらのＲＦ信号は互
いに位相が１８０°異なるため、これらを合成すると打
ち消し合うので、アンテナ端子７にＲＦ信号は出力され
ない。そして、低雑音増幅器８で低雑音増幅されたＲＦ
信号は、スイッチ３を介して移相器２に入力されて位相
制御された後、ＲＦ信号端子１から出力される。

【００３５】以上説明したように、この発明の実施の形
態１に係るマイクロ波送受信モジュールによれば、ＦＥ
Ｔ回路１６、１７のドレーン電圧とゲート電圧を制御す
ることにより、出力損失の大きいサーキュレータを用い
なくてもＲＦ信号の送信時と受信時とで伝送線路を切り
替えることができるので、マイクロ波送受信モジュール
の信号伝送効率を向上させることができる。

【００３６】実施の形態２．図２は、この発明の実施の
形態２に係るマイクロ波送受信モジュールの回路構成を
概略的に示す図である。図において、高電力増幅器１
１、１２を構成するＦＥＴのドレーンおよびゲートに印
加される電圧を制御するための電圧制御手段としてバイ
アス制御装置２０、２１が高電力増幅器１１、１２に直
接接続されていること以外は、実施の形態１の構成と同
様である。

【００３７】バイアス制御回路２０、２１は、半導体を
用いたスイッチング素子および抵抗分割回路、または、
Ｄ／Ａコンバータにより構成されており、高電力増幅器
１１、１２のＦＥＴのゲートおよびドレーンに印加する
電圧の制御を行う装置である。このようなバイアス制御
装置２０、２１は、ＲＦ信号の送信時には高電力増幅器
１１、１２がＲＦ信号を増幅するために、ドレーンをＶ
ｄ（Ｖ）（７〜１０Ｖ）、ゲートをドレーン電流が飽和
ドレーン電流（ゲート電圧を０（Ｖ）とした場合のドレ
ーン電流の１／２となるような電圧−Ｖｇ（Ｖ））とな
るような電圧を印加する。

【００３８】また、受信時にはハイブリッド１０側から
高電力増幅器１１、１２側にそれぞれ伝送されるＲＦ信
号を高電力増幅器１１、１２に入力されることなく全反
射させるために、ドレーンには０〜１０（Ｖ）の電圧を
印加するとともに、ゲートにはＦＥＴがピンチオフ状態
になる電圧から飽和ドレーン電流となるような電圧を印
加して、高電力増幅器１１、１２の出力端１１ａ、１２
ａにおける反射係数ΓがΓ＝１となるように設定する。

【００３９】このように、高電力増幅器のＦＥＴのゲー
トおよびドレーンに印加される電圧がバイアス制御装置
２０、２１によって制御されるので、実施の形態１の場
合の動作と同様に、ＲＦ信号の送信時には、ＲＦ信号端
子１から入力されたＲＦ信号をアンテナ端子７に出力す
ると共に、ＲＦ信号の受信時は、アンテナ端子７を介し
て入力されたＲＦ信号を低雑音増幅器８に接続されたハ
イブリッド１０の端子から出力して、低雑音増幅器８で
増幅してからＲＦ信号端子１に送出することができる。

【００４０】従って、この発明の実施の形態２に係るマ
イクロ波送受信モジュールによれば、バイアス制御装置
２０、２１が高電力増幅器１１、１２のＦＥＴのドレー
ン電圧とゲート電圧を制御して、ＲＦ信号の送信時と受
信時の伝送線路を切り替えることができるので、出力損
失の大きいサーキュレータを用いる必要がなくなり、マ
イクロ波送受信モジュールの信号伝送効率を向上させる
ことができる。

【００４１】実施の形態３．図３は、この発明の実施の
形態３に係るマイクロ波送受信モジュールの回路構成を
概略的に示す図である。図において、送信系増幅器３８
を構成する高電力増幅器３０、３１が、スタブ回路３
４、３５を内蔵し、スタブ回路３４、３５にＦＥＴ回路
３６、３７が接続されていること以外の構成は、動作も
含めて実施の形態１の構成に準ずるものである。なお、
スタブ回路３４、３５は、ＲＦ信号の受信時における高
電力増幅器３０、３１、ハイブリッド９、１０、および
ＦＥＴ回路３６、３７の全体のインピーダンス整合を行
うための線路であり、その長さはＲＦ信号の１／４波長
に設定されている。

【００４２】高電力増幅器３０、３１がこのようなスタ
ブ回路３４、３５を備える場合は、ＦＥＴ回路３６、３
７のゲート電圧を０ＶとしてＦＥＴ回路３６、３７のド
レーンとソースが導通しているときは、高電力増幅器３
０、３１とハイブリッド１０とを接続する線路中の点３
８、３９から見たスタブ回路３４、３５およびＦＥＴ回
路３６、３７をそれぞれ合わせたインピーダンスが無限
大となる。また、逆にＦＥＴ回路３６、３７のゲート電
圧をピンチオフ電圧としてＦＥＴ回路３６、３７のドレ
ーンとソースが絶縁されているときは、点３８、３９か
らスタブ回路３４、３５およびＦＥＴ回路３６、３７を
それぞれ合わせたインピーダンスは０Ωとなる。

【００４３】従って、ＲＦ信号の送信時にはＦＥＴ回路
３０、３１のゲート電圧を０Ｖとすれば、点３８、３９
から見たスタブ回路３４、３５およびＦＥＴ回路３６、
３７をそれぞれ合わせたインピーダンスが無限大となる
ため、高電力増幅器３０、３１で増幅されたＲＦ信号は
ハイブリッド１０にそのまま伝送され、また、ＲＦ信号
の受信時には、ＦＥＴ回路３０、３１のゲート電圧をピ
ンチオフ電圧として、点３８、３９から見たスタブ回路
３４、３５およびＦＥＴ回路３６、３７をそれぞれ合わ
せたインピーダンスが０Ωとなるため、スタブ回路３
４、３５およびＦＥＴ回路３６、３７を合わせた反射係
数ΓはΓ＝１となり、ＲＦ信号は点３８、３９にてハイ
ブリッド１０側に全反射される。

【００４４】このように、実施の形態１の場合の動作と
同様に、ＲＦ信号の送信時には、ＲＦ信号端子１から入
力されたＲＦ信号をアンテナ端子７に出力すると共に、
ＲＦ信号の受信時は、アンテナ端子７を介して入力され
たＲＦ信号を低雑音増幅器８に接続されたハイブリッド
１０の端子から出力して、低雑音増幅器８で増幅してか
らＲＦ信号端子１に送出することができる。

【００４５】以上説明したように、この発明の実施の形
態３に係るマイクロ波送受信モジュールによれば、ＲＦ
信号の送信時または受信時に、ＦＥＴ回路３６、３７
が、それぞれピンチオフ状態またはドレーンとソースと
が短絡した状態とはできないものであっても、整合回路
であるスタブ回路３４、３５とＦＥＴ回路３６、３７と
をそれぞれ併せた回路全体を非導通状態または導通状態
とすることができるので、出力損失の大きいサーキュレ
ータを用いる必要がなくなり、マイクロ波送受信モジュ
ールの信号伝送効率を向上させることができる。

【００４６】実施の形態４．図４は、この発明の実施の
形態４に係るマイクロ波送受信モジュールの回路構成を
概略的に示す図である。図において、回路構成および動
作は実施の形態１に係るマイクロ波送受信モジュールと
同様であるが、モジュールを収容するパッケージが二分
割されており、メタルパッケージ４０と多層セラミック
パッケージ４１から構成されている。なお、多層セラミ
ックパッケージ４１は、複数のセラミック層の層間に配
線された線路（内層パターン）を備えるパッケージであ
り、モジュールを小型化するためには有益なパッケージ
である。

【００４７】放熱性の高いメタルパッケージ４０には、
発熱性の高い機器である送信系増幅器１５（ハイブリッ
ド９、１０、高電力増幅器１１、１２およびＦＥＴ回路
１６、１７）および充電用コンデンサとしてエネルギー
バンク用のコンデンサ４２が収められている。また、多
層セラミックパッケージ４１には、発熱性の低い機器で
ある移相器２、スイッチ３、ドライバ増幅器４および低
雑音増幅器８が収められている。なお、図に示すよう
に、充電用のコンデンサであるコンデンサ４２は、送信
系増幅器１５の近傍に設置されている。

【００４８】このように、高電力増幅器１１、１２など
の発熱量の大きい送信系増幅器１５をメタルパッケージ
４０に収めることによってモジュールの放熱性を向上さ
せることができるので、多層セラミックパッケージ４１
には比較的発熱性の低い低雑音増幅器８、ドライバ増幅
器４、移相器２およびスイッチ３を収めれば、多層セラ
ミックパッケージ４０の層間に配線された線路（内層パ
ターン）を通して電源及び制御信号等を供給することが
できるので、小型で幅の小さいモジュールを得ることが
できる。また高電力増幅器１１、１２の近傍にエネルギ
ーバンク用のコンデンサ４２を配置し、高電力増幅器１
１、１２の動作時の電圧変動を抑制することができる。

【００４９】以上説明したように、この発明の実施の形
態４に係るマイクロ波送受信モジュールによれば、出力
損失の大きいサーキュレータを用いなくてもＲＦ信号の
送信時と受信時とで伝送線路を切り替えることができる
とともに、発熱性の高い機器と低い機器とを別々のパッ
ケージに収納することができるので、パッケージを小型
で幅を小さくすることができるとともに、高電力増幅器
１１、１２の動作時における電圧変動を抑制することに
より、マイクロ波送受信モジュールの信号伝送効率を向
上させることができる。

【００５０】実施の形態５．図５は、この発明の実施の
形態５に係るマイクロ波送受信モジュールの回路構成を
示す図である。図において、ハイブリッド１０と低雑音
増幅器８とを接続する線路に、直径の細い同軸線路５０
を用いており、さらに、同軸線路５０はメタルパッケー
ジ４０および多層セラミックパッケージ４１の外部に設
けられている。なお、同軸線路５０を設けていること以
外の構成は、動作も含めて実施の形態４に準ずるもので
ある。

【００５１】このように信号伝送における出力損失の小
さい線路をＲＦ信号の受信系線路に用いることにより、
出力損失の大きいサーキュレータを用いずにＲＦ信号の
送受信を行うことができるマイクロ波送受信モジュール
においてＲＦ信号の受信時における伝送効率をさらに向
上させるとともに、パッケージをより小型化（幅を小さ
く）することができる。

【００５２】実施の形態６．図６は、この発明の実施の
形態６に係るマイクロ波送受信モジュールの回路構成を
示す図である。図において、高電力増幅器１１、１２に
充電用コンデンサであるコンデンサ６２を介して電力を
供給するための電力供給端子６０と高電力増幅器１１、
１２とを接続する電力供給線路６１にエネルギーバンク
となるコンデンサ６２を分散して配置したこと以外は、
実施の形態１の構成および動作に準ずるものである。

【００５３】コンデンサ６２は、容量の異なる（Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３）複数のコンデンサから構成されており、Ｒ
Ｆ信号の送信時および受信時におけるパルス動作条件に
対応して、電力供給線路６１のインダクタンス成分６３
（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）に応じてそのインダクタンス成分
６３を補正するようにコンデンサ６２の各容量（Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３）を決定してある。

【００５４】このようなマイクロ波送受信モジュールに
おいては、電力供給端子６０から加えられた電力は、電
力供給線路６１とコンデンサ６２を介して高電力増幅器
１１、１２に供給されるため、パルス動作によって発生
する電圧変動を抑制することができ、パルス発振するＲ
Ｆ信号を用いる場合においても出力損失の大きいサーキ
ュレータを用いることなく、マイクロ波送受信モジュー
ルの信号伝送効率を向上させることができる。また、コ
ンデンサ６２を高電力増幅器１１、１２の近傍に設置す
ることにより電力供給線路６１を短くすることができる
ため、電力供給線路６１中のインダクタンス成分もその
分小さくなることにより、コンデンサ６２の容量を小さ
くすることができ、この結果モジュール全体を小型化す
ることができる。

【００５５】なお、この実施の形態６ではコンデンサが
３つの場合について説明を行ったが、電力供給線路６１
のインダクタンス成分６３に応じてコンデンサ６２の数
を変えても同様の効果を得ることができる。

【００５６】実施の形態７．図７および図８は、この発
明の実施の形態７に係るマイクロ波送受信モジュールの
構成を概略的に示す図である。また、図９は、この発明
の実施の形態７に係るマイクロ波送受信モジュールの側
面を示す図である。

【００５７】図７に示すマイクロ波送受信モジュール
は、実施の形態４に係るものと同様の構成を有するもの
であるが、図８に示すように、高電力増幅器１１、１２
の電力を供給するための充電用コンデンサである複数の
コンデンサ７０は、フレキシブル配線基板７１に配設さ
れている。フレキシブル配線基板７１は、コンデンサ７
０を高密度に配設するのに有効な基板である。なお、フ
レキシブル配線基板７１には、コンデンサ７０に電力を
供給するための電力供給端子７３が設けられている。

【００５８】また、図９に示すように、複数のコンデン
サ７０を接続する配線７２の端の接合部７２ａは、メタ
ルパッケージ４０中の送信系増幅器１５と接続された接
合部７２ｂと接合され、マイクロ波送受信モジュール
は、各機器を収納するメタルパッケージ４０と多層セラ
ミックパッケージ４１にコンデンサ７０を配設するフレ
キシブル配線基板７１を重ねた構造となる。このように
実施の形態７に係るマイクロ波送受信モジュールにおい
ては、フレキシブル配線基板７１にエネルギーバンク用
のコンデンサ７０を分散して配置して、送信系増幅器１
５の近傍で接続して電源を供給するようにしている。

【００５９】従って、電力供給端子７３から加えられた
電力は、フレキシブル配線基板７１及びエネルギーバン
ク用のコンデンサ７０を通って平滑されて、送信系増幅
器１５に加えられる。このような構成により、コンデン
サ７０を少ない場所により多く配置することができ、送
信系増幅器１５に供給する電源電圧を安定化することが
できる。この結果、出力損失の大きいサーキュレータを
用いなくてもＲＦ信号の送信時と受信時とで伝送線路を
切り替えることができることとあいまって、マイクロ波
送受信モジュールの信号伝送効率を向上させることがで
きる。

【００６０】実施の形態８．図１０は、この発明の実施
の形態８に係るマイクロ波送受信モジュールの構成を示
す図である。図には４つのマイクロ波送受信モジュール
を一体化した構成を示している。図において、ＲＦ信号
端子１にはスイッチ３が直接接続されており、スイッチ
３にはモジュールをモノリシック化するための送信系用
のＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖ
ｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）アクティ
ブ分配器８０および受信系用のＭＭＩＣアクティブ合成
器８１が接続されている。なお、図に示す各モジュール
の構成および動作は、実施の形態１に準ずるものであ
る。

【００６１】図に示すようにＭＭＩＣアクティブ分配器
８０およびＭＭＩＣアクティブ合成器８１は、それぞれ
ドライバ増幅器４および低雑音増幅器８に接続されてい
る。また、ＭＭＩＣアクティブ分配器８０は、スイッチ
３に接続された送信系整合回路８２と、送信系整合回路
８２にゲートが接続された４つのＦＥＴ素子８３ａ、８
３ｂ、８３ｃ、８３ｄと、ＦＥＴ素子８３ａ〜８３ｄの
ドレーンにそれぞれ接続された移相器８４ａ〜８４ｄか
ら構成されている。

【００６２】また、ＭＭＩＣアクティブ合成器８１は、
スイッチ３に接続された受信系整合回路８５と、受信系
整合回路８５にドレーンが接続された４つのＦＥＴ素子
８６ａ、８６ｂ、８６ｃ、８６ｄと、ＦＥＴ素子８６ａ
〜８６ｄのゲートにそれぞれ接続された移相器８７ａ〜
８７ｄから構成されている。なお、ＦＥＴ素子８３ａ〜
８３ｄおよび８６ａ〜８６ｄのソースは接地されてい
る。なお、これらの機器は全て図示しない１つのパッケ
ージ内に収められている。

【００６３】このようなマイクロ波送受信モジュールに
おいて、ＲＦ信号の送信時には、ＲＦ信号端子１から入
力された信号は、スイッチ３によりＭＭｌＣ化アクティ
ブ分配器８０に供給される。ＭＭｌＣ化アクティブ分配
器８０では、ＲＦ信号が送信系整合回路８２で整合され
るとともにＦＥＴ素子８３ａ〜８３ｄで増幅されて、移
相器８４ａ〜８４ｄで位相が制御される。なお、移相器
８４ａ〜８４ｄから出力されたＲＦ信号は、実施の形態
１の場合と同様に伝送されて、それぞれのアンテナ端子
８８ａ〜８８ｄに送出される。

【００６４】また、ＲＦ信号の受信時には、低雑音増幅
器８から出力されたＲＦ信号は、ＭＭＩＣ化アクティブ
合成器８１に入力される。ＭＭｌＣ化アクティブ合成器
８１では、それぞれの信号は、移相器８７ａ〜８７ｄで
位相が制御された後、ＦＥＴ素子８６ａ〜８６ｄで増幅
されるとともに受信系整合回路８５で整合されて、ＲＦ
信号端子１に送出される。

【００６５】このように、送信系の線路および受信系の
線路のそれぞれにモノリシック化するための分配器およ
び合成器を用いることにより、各ＦＥＴ素子と各移相器
の間の整合インピーダンスを任意に選ぶことができると
ともに、低損失、かつ反射特性の優れた回路を小型化す
ることができる。この結果、出力損失の大きいサーキュ
レータを用いなくてもＲＦ信号の送信時と受信時とで伝
送線路を切り替えることができることとあいまって、マ
イクロ波送受信モジュールの信号伝送効率を向上させる
ことができる。

【００６６】

【発明の効果】この発明のマイクロ波送受信モジュール
は、一つの端子が接地されていて、高周波信号端子から
入力された高周波信号を所定の位相差を有する一対の高
周波信号に変換して一対の出力端子から出力する第１の
四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ接続され、該一
対の出力端子からそれぞれ出力された一対の高周波信号
を増幅するための一対の高電力増幅器と、一対の高電力
増幅器の出力端の電位を制御する一対の電圧制御手段
と、高電力増幅器の一対の出力端のそれぞれに接続され
た一対の端子と、受信用線路およびアンテナ端子にそれ
ぞれ接続された一対の端子とを有し、高電力増幅器に接
続された一対の端子からそれぞれ入力された一対の高周
波信号を所定の位相差を有する高周波信号に変換して合
成した出力をアンテナ端子に送出すると共に、該アンテ
ナ端子から入力された高周波信号を所定の位相差を有す
る一対の高周波信号に変換して高電力増幅器の出力端に
接続された一対の端子で折り返して再び所定の位相差を
有する高周波信号に変換して合成した出力を受信用線路
に送出する第２の四端子網とを備え、電圧制御手段は、
高電力増幅器と第２の四端子網との間の線路に接続され
たＦＥＴ回路であり、該ＦＥＴ回路を構成するＦＥＴに
印加される電圧を制御することにより高電力増幅器の出
力端の電位を制御することを特徴とするので、出力損失
の大きいサーキュレータを用いなくても高周波信号の送
信時と受信時とで伝送線路を切り替えることができるの
で、伝送中の出力損失を低減することにより、マイクロ
波送受信モジュールの信号伝送効率を向上させることが
でき、また、簡単な構成で高電力増幅器の出力端の電位
制御を行うことができ、マイクロ波送受信モジュールの
信号伝送効率を向上させることができる。

【００６７】また、上記高電力増幅器は、高電力増幅器
と第２の四端子網とを接続する線路とＦＥＴ回路との間
に設けられて、ＦＥＴ回路のインピーダンスを整合する
ためのスタブ回路をさらに備えたので、ＦＥＴ回路だけ
では高電力増幅器および第２の四端子網とインピーダン
ス整合が取れない場合でも、簡単な構造で確実にインピ
ーダンス整合を取ることができ、マイクロ波送受信モジ
ュールの信号伝送効率を向上させることができる。

【００６８】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力を上記アンテナ端子に送出す
ると共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を
所定の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電
力増幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して
再び所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成し
た出力を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを
備え、電圧制御手段は、高電力増幅器のバイアスを制御
するバイアス制御回路であり、高電力増幅器のＦＥＴの
動作を制御することにより高電力増幅器の出力端の電位
を制御するので、出力損失の大きいサーキュレータを用
いなくても高周波信号の送信時と受信時とで伝送線路を
切り替えることができるので、伝送中の出力損失を低減
することにより、マイクロ波送受信モジュールの信号伝
送効率を向上させることができ、また、簡単な構造で確
実に高電力増幅器の出力端の電位制御を行うことがで
き、高周波信号の伝送中の出力損失を低減することによ
り、マイクロ波送受信モジュールの信号伝送効率を向上
させることができる。

【００６９】また、上記第１の四端子網、第２の四端子
網、一対の高電力増幅器、電圧制御手段および高電力増
幅器に電力を供給するための充電用コンデンサを金属製
のパッケージに収納するとともに、他の機器を多層セラ
ミックパッケージに収納して、充電用コンデンサを送信
系増幅器の近傍に配設したことを特徴とするので、簡単
な構造で確実に高電力増幅器の出力端の電位制御を行う
ことができ、高周波信号の伝送中の出力損失を低減する
ことにより、マイクロ波送受信モジュールの信号伝送効
率を向上させることができる。

【００７０】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力をアンテナ端子に送出すると
共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定
の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電力増
幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び
所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出
力を受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、第
１の四端子網、第２の四端子網、一対の高電力増幅器、
電圧制御手段および高電力増幅器に電力を供給するため
の充電用コンデンサを金属製のパッケージに収納すると
ともに、他の機器を多層セラミックパッケージに収納し
て、充電用コンデンサを送信系増幅器の近傍に配設した
ことを特徴とするので、出力損失の大きいサーキュレー
タを用いなくても高周波信号の送信時と受信時とで伝送
線路を切り替えることができるので、伝送中の出力損失
を低減することにより、マイクロ波送受信モジュールの
信号伝送効率を向上させることができ、また、発熱性の
高い機器を放熱性の高いパッケージに収納するととも
に、発熱性の低い機器をモジュールの小型化に有益なパ
ッケージに収納することにより、マイクロ波送受信モジ
ュールの信号伝送効率を向上させることができるととも
にモジュールの小型化を図ることができる。

【００７１】また、上記受信用線路は同軸ケーブルから
構成されていることを特徴とするので、雑音指数を改善
することができるとともに、高周波信号の受信時におけ
る信号伝送効率をさらに向上させることができる。

【００７２】また、上記充電用コンデンサとして、高電
力増幅器の電力供給線路に複数分散したことを特徴とす
るので、パルス動作によって発生する電圧変動を抑制す
ることができるとともに、パルス発振するＲＦ信号を用
いる場合においても出力損失の大きいサーキュレータを
用いる必要がなくなり、マイクロ波送受信モジュールの
信号伝送効率を向上させることができる。さらに、充電
用コンデンサを高電力増幅器の近傍に設置することによ
り電力供給線路を短くできる結果、電力供給線路中のイ
ンダクタンス成分もその分小さくなるので、充電用コン
デンサの容量を小さくすることができ、モジュール全体
を小型化することができる。

【００７３】また、上記充電用コンデンサは基板上に配
置されており、基板と金属製のパッケージおよび多層セ
ラミックパッケージとを充電用コンデンサおよび金属製
のパッケージおよび多層セラミックパッケージに設けら
れた素子を対向させるようにして基板の端面と金属製の
パッケージの端面とを接合したことを特徴とするので、
モジュールの小型化を図るとともに、充電用コンデンサ
を高密度に配設することができる。

【００７４】また、一つの端子が接地されていて、高周
波信号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を
有する一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から
出力する第１の四端子網と、一対の出力端子にそれぞれ
接続され、該一対の出力端子からそれぞれ出力された一
対の高周波信号を増幅するための一対の高電力増幅器
と、一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
の電圧制御手段と、高電力増幅器の一対の出力端のそれ
ぞれに接続された一対の端子と、受信用線路およびアン
テナ端子にそれぞれ接続された一対の端子とを有し、高
電力増幅器に接続された一対の端子からそれぞれ入力さ
れた一対の高周波信号を所定の位相差を有する高周波信
号に変換して合成した出力をアンテナ端子に送出すると
共に、該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定
の位相差を有する一対の高周波信号に変換して高電力増
幅器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び
所定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出
力を受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、Ｒ
Ｆ信号の送信時および受信時に該ＲＦ信号の位相を変換
する移相器、ＲＦ信号を移相器の近傍で増幅するための
ＦＥＴ素子およびＲＦ信号の送信時および受信時に該Ｒ
Ｆ信号を分配および合成するＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔ
ｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
Ｃｉｒｃｕｉｔ）分配器およびＭＭＩＣ合成器を備えた
ことを特徴とするので、出力損失の大きいサーキュレー
タを用いなくても高周波信号の送信時と受信時とで伝送
線路を切り替えることができるので、伝送中の出力損失
を低減することにより、マイクロ波送受信モジュールの
信号伝送効率を向上させることができ、また、ＦＥＴ素
子と移相器の間の整合インピーダンスを任意に選ぶこと
ができ、低損失化を図ることができるとともに、反射特
性の優れた回路を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態２に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態３に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路攻勢を概略的に示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態４に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態５に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態６に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態７に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態７に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態７に係るマイクロ波送
受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態８に係るマイクロ波
送受信モジュールの回路構成を概略的に示す図である。

【図１１】 従来のマイクロ波送受信モジュールの回路
構成を概略的に示す図である。

【図１２】 従来のマイクロ波送受信モジュールの構成
を概略的に示す側面図である。

【符号の説明】

９ ハイブリッド（第１の四端子網）、１０ ハイブリ
ッド（第２の四端子網）、１１、１２、３０、３１ 高
電力増幅器、１５、３８ 送信系増幅器、１６、１７、
３６、３７ ＦＥＴ回路（電圧制御手段）、２０、２１
バイアス制御回路（電圧制御手段）、３４、３５ ス
タブ回路、４０ メタルパッケージ（金属製のパッケー
ジ）、４１ 多層セラミックパッケージ、４２、６２、
７０ コンデンサ（充電用コンデンサ）、５０ 同軸線
路、７１ フレキシブル配線基板（基板）、８０ ＭＭ
ＩＣアクティブ分配器、８１ ＭＭＩＣアクティブ合成
器。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの端子が接地されていて、高周波信
   号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を有す
   る一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から出力
   する第１の四端子網と、 上記一対の出力端子にそれぞれ接続され、該一対の出力
   端子からそれぞれ出力された一対の高周波信号を増幅す
   るための一対の高電力増幅器と、 上記一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
   の電圧制御手段と、 上記高電力増幅器の一対の出力端のそれぞれに接続され
   た一対の端子と、受信用線路およびアンテナ端子にそれ
   ぞれ接続された一対の端子とを有し、上記高電力増幅器
   に接続された一対の端子からそれぞれ入力された一対の
   高周波信号を所定の位相差を有する高周波信号に変換し
   て合成した出力を上記アンテナ端子に送出すると共に、
   該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定の位相
   差を有する一対の高周波信号に変換して上記高電力増幅
   器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び所
   定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出力
   を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、
   上記電圧制御手段は、上記高電力増幅器と上記第２の四
   端子網との間の線路に接続されたＦＥＴ回路であり、該
   ＦＥＴ回路を構成するＦＥＴに印加される電圧を制御す
   ることにより上記高電力増幅器の出力端の電位を制御す
   ることを特徴とするマイクロ波送受信モジュール。
2. 【請求項２】 上記高電力増幅器は、上記高電力増幅器
   と上記第２の四端子網とを接続する線路と上記ＦＥＴ回
   路との間に設けられて、上記ＦＥＴ回路のインピーダン
   スを整合するためのスタブ回路をさらに備えたことを特
   徴とする請求項１に記載のマイクロ波送受信モジュー
   ル。
3. 【請求項３】 一つの端子が接地されていて、高周波信
   号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を有す
   る一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から出力
   する第１の四端子網と、 上記一対の出力端子にそれぞれ接続され、該一対の出力
   端子からそれぞれ出力された一対の高周波信号を増幅す
   るための一対の高電力増幅器と、 上記一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
   の電圧制御手段と、 上記高電力増幅器の一対の出力端のそれぞれに接続され
   た一対の端子と、受信用線路およびアンテナ端子にそれ
   ぞれ接続された一対の端子とを有し、上記高電力増幅器
   に接続された一対の端子からそれぞれ入力された一対の
   高周波信号を所定の位相差を有する高周波信号に変換し
   て合成した出力を上記アンテナ端子に送出すると共に、
   該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定の位相
   差を有する一対の高周波信号に変換して上記高電力増幅
   器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び所
   定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出力
   を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、
   上記電圧制御手段は、上記高電力増幅器のバイアスを制
   御するバイアス制御回路であり、上記高電力増幅器のＦ
   ＥＴの動作を制御することにより上記高電力増幅器の出
   力端の電位を制御する ことを特徴とするマイクロ波送受
   信モジュール。
4. 【請求項４】 上記第１の四端子網、上記第２の四端子
   網、上記一対の高電力増幅器、上記電圧制御手段および
   上記高電力増幅器に電力を供給するための充電用コンデ
   ンサを金属製のパッケージに収納するとともに、他の機
   器を多層セラミックパッケージに収納して、上記充電用
   コンデンサを上記送信系増幅器の近傍に配設したことを
   特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の
   マイクロ波送受信モジュール。
5. 【請求項５】 一つの端子が接地されていて、高周波信
   号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を有す
   る一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から出力
   する第１の四端子網と、 上記一対の出力端子にそれぞれ接続され、該一対の出力
   端子からそれぞれ出力された一対の高周波信号を増幅す
   るための一対の高電力増幅器と、 上記一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
   の電圧制御手段と、 上記高電力増幅器の一対の出力端のそれぞれに接続され
   た一対の端子と、受信用線路およびアンテナ端子にそれ
   ぞれ接続された一対の端子とを有し、上記高電力増幅器
   に接続された一対の端子からそれぞれ入力された一対の
   高周波信号を所定の位相差を有する高周波信号に変換し
   て合成した出力を上記アンテナ端子に送出すると共に、
   該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定の位相
   差を有す る一対の高周波信号に変換して上記高電力増幅
   器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び所
   定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出力
   を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、
   上記第１の四端子網、上記第２の四端子網、上記一対の
   高電力増幅器、上記電圧制御手段および上記高電力増幅
   器に電力を供給するための充電用コンデンサを金属製の
   パッケージに収納するとともに、他の機器を多層セラミ
   ックパッケージに収納して、上記充電用コンデンサを上
   記送信系増幅器の近傍に配設した ことを特徴とするマイ
   クロ波送受信モジュール。
6. 【請求項６】 上記受信用線路は同軸ケーブルから構成
   されていることを特徴とする請求項４または請求項５に
   記載のマイクロ波送受信モジュール。
7. 【請求項７】 上記充電用コンデンサとして、上記高電
   力増幅器の電力供給線路に複数分散したことを特徴とす
   る請求項４ないし請求項６のいずれかに記載のマイクロ
   波送受信モジュール。
8. 【請求項８】 上記充電用コンデンサは基板上に配置さ
   れており、該基板と上記金属製のパッケージおよび多層
   セラミックパッケージとを上記充電用コンデンサおよび
   上記金属製のパッケージおよび多層セラミックパッケー
   ジに設けられた素子を対向させるようにして上記基板の
   端面と上記金属製のパッケージの端面とを接合したこと
   を特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれかに記載
   のマイクロ波送受信モジュール。
9. 【請求項９】 一つの端子が接地されていて、高周波信
   号端子から入力された高周波信号を所定の位相差を有す
   る一対の高周波信号に変換して一対の出力端子から出力
   する第１の四端子網と、 上記一対の出力端子にそれぞれ接続され、該一対の出力
   端子からそれぞれ出力された一対の高周波信号を増幅す
   るための一対の高電力増幅器と、 上記一対の高電力増幅器の出力端の電位を制御する一対
   の電圧制御手段と、 上記高電力増幅器の一対の出力端のそれぞれに接続され
   た一対の端子と、受信用線路およびアンテナ端子にそれ
   ぞれ接続された一対の端子とを有し、上記高電力増幅器
   に接続された一対の端子からそれぞれ入力された一対の
   高周波信号を所定の位相差を有する高周波信号に変換し
   て合成した出力を上記アンテナ端子に送 出すると共に、
   該アンテナ端子から入力された高周波信号を所定の位相
   差を有する一対の高周波信号に変換して上記高電力増幅
   器の出力端に接続された一対の端子で折り返して再び所
   定の位相差を有する高周波信号に変換して合成した出力
   を上記受信用線路に送出する第２の四端子網とを備え、
   上記ＲＦ信号の送信時および受信時に該ＲＦ信号の位相
   を変換する移相器、上記ＲＦ信号を移相器の近傍で増幅
   するためのＦＥＴ素子および上記ＲＦ信号の送信時およ
   び受信時に該ＲＦ信号を分配および合成するＭＭＩＣ
   （Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｉｎｔ
   ｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）分配器およびＭＭＩ
   Ｃ合成器を備えたことを特徴とするマイクロ波送受信モ
   ジュール。