JP4066362B2

JP4066362B2 - マイクロ波増幅回路

Info

Publication number: JP4066362B2
Application number: JP2003299142A
Authority: JP
Inventors: 秀憲湯川; 浩志大塚; 宏治山中; 正敏中山; 祥紀津山; 一裕向井; 紀雄竹内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: JP2005072207A

Description

この発明は、マイクロ波およびミリ波で使用されるマイクロ波増幅回路に関するものである。

図９は特開２００１−１８５６５５号公報と同様な従来のマイクロ波増幅回路の一例を示す構成図である。図９において、１は誘電体基板、２は接地導体、３は導体パターン、４は電極４ａ、４ｂを備えたパッケージトランジスタ、５は誘電体基板に設けられた穴、６は接地導体側筐体、７はパッケージトランジスタ側筐体、８は誘電体基板に設けられたスルーホール、９は筐体６に設けられた掘り込みである。

誘電体基板１に設けられた穴５はパッケージトランジスタ４の電極４ａ、４ｂと接地導体２の間に生じる寄生容量を低減し、パッケージトランジスタ４の高アイソレーションを実現して増幅器の動作を安定化させている。また、接地導体側筐体６とパッケージトランジスタ側筐体７はスルーホール８を介して電気的に接続されてパッケージトランジスタ４を有するマイクロ波回路を電気的に遮蔽している。このとき、筐体６とスルーホール８の間に隙間があると、電気的に遮蔽できなくなる。このため、筐体６は、誘電体基板１の接地導体面が粗い場合にスルーホール部分での接触が不完全になる平面構成にはせず、スルーホール部分で接触するように掘り込み９が設けられている。

また、図１０は従来のマイクロ波増幅回路のRF信号伝播方向の構成を示した一例である。この図は、パッケージトランジスタ４を2個使用した回路例を示しており、掘り込み９はRF信号伝播方向に連続して設けられている。

以上のように、従来の誘電体基板１に穴５を設け、筐体６に掘り込み９を設けた構造では、図１０中に模式的に示すように、RF信号が上記穴５から漏れて筐体６の掘り込み９を伝播し、不要共振が生じたり、パッケージトランジスタ４同士のアイソレーションが劣化するという問題がある。

特開２００１−１８５６５５号公報

この発明は上記の問題を解決するためになされたもので、増幅器を安定に動作させるとともに、不要共振を抑圧しパッケージトランジスタ同士のアイソレーションを向上させることを目的とする。

この発明のマイクロ波増幅回路は、一面に接地導体が設けられた誘電体基板と、上記誘電体基板の上記接地導体と反対側面に実装されマイクロ波を増幅するパッケージトランジスタを有し、上記トランジスタの電極と上記接地導体との間に空間が形成されるように上記誘電体基板に穴が設けられたマイクロ波回路と、上記誘電体基板の接地導体面側にこの接地導体面とは空間を形成するよう掘り込みを有し装荷される金属製の接地導体側筐体と、上記誘電体基板のパッケージトランジスタ実装面側に装荷される金属製のパッケージトランジスタ側筐体とで上記誘電体基板を接地導体の表面から挟持し、接地導体側筐体とパッケージトランジスタ側筐体とがスルーホールにより電気的に接続されて上記マイクロ波回路を囲繞する構成にされ、上記接地導体側筐体に載置され、かつ上記誘電体基板の穴周辺部を載置して上記誘電体基板の穴を塞ぎ電磁波を遮蔽する金属ブロックの遮蔽物を設けたものである。

パッケージトランジスタの電極と接地導体の間に設けられた誘電体基板の穴の接地導体側の面を塞ぐ遮蔽物の装荷によりRF信号の掘り込みへの漏れ込みを防止できるため、不要共振を抑圧しパッケージトランジスタ同士のアイソレーションを向上させることができる。なお、穴により寄生容量を低減し、パッケージトランジスタの高アイソレーションを実現して増幅器の動作を安定化させることができる。
さらに、マイクロ波回路を囲繞する接地導体側筐体と、パッケージトランジスタ側筐体は金属製であり、接地導体と電気的に接続されているので、シールドがより完全となり、また穴を塞いで電磁波を遮蔽する遮蔽物は、接地導体側筐体に載置されかつ誘電体基板の穴周辺部を載置する構成にされているので、接地導体と電磁波を遮蔽する遮蔽物とを電気的に接続する作業、例えば半田付けなどの作業工程を省くことができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるマイクロ波増幅回路を示す構成図である。図１において、誘電体基板１の底面には接地導体２が、上面には導体パターン３が設けられており、電極４ａ、４ｂが導体パターン３に接続されたパッケージトランジスタ４が導体パターン３上に設けられている。このパッケージトランジスタ４が位置する部分の誘電体基板１には穴５が設けられている。このように構成されるマイクロ波増幅回路は金属製の接地導体側筐体６と、同じく金属製のパッケージトランジスタ側筐体７によって囲繞されている。また、接地導体側筐体６とパッケージトランジスタ側筐体７は誘電体基板１に設けられたスルーホール８を介して電気的に接続されておりパッケージトランジスタ４を有するマイクロ波増幅回路を電気的に遮蔽している。さらに、筐体６とスルーホール８との間の隙間を無くすため筐体６には掘り込み９が設けられている。即ち筐体６が平面構成であると接地導体２との接触部分が多くなり接地導体２の面が粗い場合にその箇所で隙間が生じ、その隙間の影響でスルーホール８部においても隙間が生じる。さらにこの発明の要点である電磁波を遮蔽する遮蔽物１０が誘電体基板１の穴５を覆うように接地導体２に装荷されている。

以上の様に構成されたマイクロ波増幅回路は、遮蔽物１０の装荷によりRF信号の穴５から掘り込み９への漏れ込みを防止できるため、不要共振を抑圧しパッケージトランジスタ４同士のアイソレーションを向上させることができるという利点を有する。なお、パッケージトランジスタ４の電極４ａ、４ｂと接地導体２の間には穴５が残されているため、従来と同様に寄生容量を低減し、パッケージトランジスタ４の高アイソレーションを実現して増幅器の動作を安定化させることができる。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図２において、１から９は図１と同じであり、１１は遮蔽物１０として誘電体基板１の穴５を覆うように接地導体２に設けられた銅箔である。

図２の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、銅箔１１は接地導体２に半田付けできるため確実に遮蔽できることや形状加工が容易であるという利点も有する。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図３において、１から９は図１と同じであり、接地導体２は前記穴５に対応する部分には穴を穿たず接地導体２を残したままにして穴５を塞でいる。

図３の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、接地導体２は穴が設けられていないため確実に遮蔽でき、遮蔽するための部品点数の増加がないという利点も有する。

実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図４において、１から９は図１と同じであり、１２は遮蔽物１０としての金属ブロックである。

図４の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、金属ブロック１２を誘電体基板１に押圧する様に接地導体面側の筐体を装荷することにより、金属ブロック１２を接地導体２に半田付けするなどの作業工程を省くことができるという利点も有する。

実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図５において、１から９は図１と同じであり、接地導体側の筐体６は穴５を遮蔽する遮蔽物１０の機能を有する円形台状部が形成された加工にされている。

図５の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、筐体６を誘電体基板１に押圧して穴５を遮蔽することにより、半田付けなどの作業工程を省くことができ、また、穴５を遮蔽するための部品点数の増加がないという利点も有する。

実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図６において、１から９は図１と同じであり、１３は遮蔽物１０としての金属片であり、掘り込み９の穴５に対応する部分に装入されている。

図６の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、金属片１３を掘り込み９全体に充填することにより、RF信号が伝播する空間そのものをなくすことができるという利点も有する。

実施の形態７．
図７はこの発明の実施の形態７によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図７において、１から９は図１と同じであり、１４は遮蔽物１０としての柔軟性を有する金属であり、掘り込み９の穴５に対応する部分に装入されている。

図７の構成においても実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、柔軟性金属１４を掘り込み９全体に充填することにより、RF信号が伝播する空間を小さくすることができるとともに、半田付けなどの作業工程をすることなく遮蔽することができるという利点も有する。

実施の形態８．
図８はこの発明の実施の形態８によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。図８において、１から９は図１と同じであり、１５は遮蔽物１０としての電磁波を吸収する吸収体であり、穴５を覆うよう誘電体基板１の接地導体２に装荷されている。

図８の構成においては吸収体１５により筐体６の掘り込み９に漏れ込むRF信号を減衰させることができるため、実施の形態１と同様の利点を有する。さらに、誘電体基板１の穴５以外から漏れ込んだRF信号を減衰させることができるという利点も有する。

不要共振を抑圧しパッケージトランジスタ同士のアイソレーションを向上させ、かつ穴により寄生容量を低減して増幅器の動作を安定化させることができ、衛星通信、地上マイクロ波通信、移動体通信等の増幅器に適用される。

この発明の実施の形態１によるマイクロ波増幅回路を示す構成図である。実施の形態２によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態３によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態４によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態５によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態６によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態７によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。実施の形態８によるマイクロ波増幅回路を示す回路構成図である。従来のマイクロ波増幅回路を示す構成図である。従来のマイクロ波増幅回路のRF信号伝播方向を模式的に示す構成図である。

符号の説明

１誘電体基板、２接地導体、３導体パターン、４パッケージトランジスタ、５穴、６接地導体側筐体、７パッケージトランジスタ側筐体、８スルーホール、９掘り込み、１０遮蔽物、１１銅箔、１２金属ブロック、１３金属片、１４柔軟性金属、１５吸収体。

Claims

一面に接地導体が設けられた誘電体基板と、上記誘電体基板の上記接地導体と反対側面に実装されマイクロ波を増幅するパッケージトランジスタを有し、上記トランジスタの電極と上記接地導体との間に空間が形成されるように上記誘電体基板に穴が設けられたマイクロ波回路と、上記誘電体基板の接地導体面側にこの接地導体面とは空間を形成するよう掘り込みを有し装荷される金属製の接地導体側筐体と、上記誘電体基板のパッケージトランジスタ実装面側に装荷される金属製のパッケージトランジスタ側筐体とで上記誘電体基板を接地導体の表面から挟持し、接地導体側筐体とパッケージトランジスタ側筐体とがスルーホールにより電気的に接続されて上記マイクロ波回路を囲繞する構成にされ、上記接地導体側筐体に載置され、かつ上記誘電体基板の穴周辺部を載置して上記誘電体基板の穴を塞ぎ電磁波を遮蔽する金属ブロックの遮蔽物を設けたことを特徴とするマイクロ波増幅回路。
上記金属ブロックの遮蔽物に代え、
上記接地導体側筐体の上記誘電体基板の穴に対向する部分が上記穴を塞いで電磁波を遮蔽し、かつ上記誘電体基板の穴周辺部を上記接地導体側筐体に載置するよう台状に形成されたことを特徴とする請求項１記載のマイクロ波増幅回路。
上記金属ブロックの遮蔽物に代え、上記接地導体側筐体に載置され、かつ上記誘電体基板の穴周辺部を載置して上記誘電体基板の穴を塞ぎ電磁波を遮蔽する上記穴に対応する掘り込み部分に装入された金属片であることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波増幅回路。
上記金属ブロックの遮蔽物に代え、上記接地導体側筐体に載置され、かつ上記誘電体基板の穴周辺部を載置して上記誘電体基板の穴を塞ぎ電磁波を遮蔽する上記穴に対応する掘り込み部分に装入された柔軟性金属であることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波増幅回路。