JP5349119B2

JP5349119B2 - High frequency amplifier

Info

Publication number: JP5349119B2
Application number: JP2009093966A
Authority: JP
Inventors: 秀憲湯川; 英悟桑田; 宏治山中; 晃一重永; 晃井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: JP2010245944A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high frequency amplifier with reduced deterioration in reflection characteristics or in gain characteristics. <P>SOLUTION: The high frequency amplifier includes: a plurality of short stubs 12 connected with drain sides of a plurality of transistors 9 for amplifying a signal input from an input terminal 1; and a plurality of capacitors 10 connected in parallel with an output side transmission line 6. A drain bias terminal 13 is connected to any one of the plurality of short stubs 12. Thus, deterioration in reflection characteristics or in gain characteristics is reduced and a flexibility of layout is improved. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯やミリ波帯で用いられる高周波増幅器に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency amplifier used in, for example, a VHF band, a UHF band, a microwave band, and a millimeter wave band.

図１１は非特許文献１に開示されている高周波増幅器を示す構成図である。
この高周波増幅器では、入力端子１０１と終端抵抗１０２の間に、複数の入力側伝送線路１０３が直列に接続されており、出力端子１０４と終端抵抗１０５の間に、複数の出力側伝送線路１０６が直列に接続されている。
また、容量１０７と抵抗１０８の並列回路がトランジスタ１０９のゲート側と直列に接続されており、複数のトランジスタ１０９のゲート側が、当該並列回路を介して、複数の入力側伝送線路１０３の間に接続されている。
また、複数のトランジスタ１０９のソース側は接地されており、複数のトランジスタ１０９のドレイン側は、複数の出力側伝送線路１０６の間に接続されている。 FIG. 11 is a configuration diagram showing a high-frequency amplifier disclosed in Non-Patent Document 1.
In this high frequency amplifier, a plurality of input side transmission lines 103 are connected in series between the input terminal 101 and the termination resistor 102, and a plurality of output side transmission lines 106 are connected between the output terminal 104 and the termination resistor 105. Connected in series.
The parallel circuit of the capacitor 107 and the resistor 108 is connected in series with the gate side of the transistor 109, and the gate side of the plurality of transistors 109 is connected between the plurality of input-side transmission lines 103 through the parallel circuit. Has been.
The source sides of the plurality of transistors 109 are grounded, and the drain sides of the plurality of transistors 109 are connected between the plurality of output side transmission lines 106.

この高周波増幅器では、トランジスタ１０９のゲートバイアスを入力するゲートバイアス端子１１０が終端抵抗１０２と接続されており、トランジスタ１０９のドレインバイアスを入力するドレインバイアス端子１１２が、ドレインバイアス印加用スタブ１１１を介して、出力側伝送線路１０６と接続されている。 In this high frequency amplifier, a gate bias terminal 110 for inputting a gate bias of the transistor 109 is connected to the termination resistor 102, and a drain bias terminal 112 for inputting a drain bias of the transistor 109 is connected via a drain bias application stub 111. The output side transmission line 106 is connected.

次に動作について説明する。
トランジスタ１０９のゲート側の等価回路は、図１２に示すように、トランジスタ１０９の容量１２１、抵抗１２２、インダクタンス１２３及びトランジスタ１０９の入力端子１２４の直列回路で表される。
したがって、図１１の高周波増幅器の入力側は、トランジスタ１０９の抵抗やトランジスタ１０９のインダクタンス成分を無視すると、等価的に図１３のように表される。
容量１３１は、トランジスタ１０９の容量１２１と容量１０７の合成成分であり、インダクタンス１３２は、入力側伝送線路１０３のインダクタンス成分である。 Next, the operation will be described.
An equivalent circuit on the gate side of the transistor 109 is represented by a series circuit of a capacitor 121, a resistor 122, an inductance 123, and an input terminal 124 of the transistor 109, as shown in FIG.
Therefore, the input side of the high-frequency amplifier in FIG. 11 is equivalently expressed as shown in FIG. 13 when the resistance of the transistor 109 and the inductance component of the transistor 109 are ignored.
The capacitor 131 is a combined component of the capacitor 121 and the capacitor 107 of the transistor 109, and the inductance 132 is an inductance component of the input side transmission line 103.

このため、図１１の高周波増幅器の入力側は、インダクタンス１３２が直列に接続され、容量１３１が並列に接続された回路構成となり、このような回路は、ローパスフィルタとして知られている。
したがって、この回路のインピーダンスを終端抵抗１０２及び入力端子１０１と整合することにより、広帯域に良好な反射特性が得られる。 For this reason, the input side of the high-frequency amplifier in FIG. 11 has a circuit configuration in which an inductance 132 is connected in series and a capacitor 131 is connected in parallel. Such a circuit is known as a low-pass filter.
Therefore, by matching the impedance of this circuit with the termination resistor 102 and the input terminal 101, good reflection characteristics can be obtained in a wide band.

一方、トランジスタ１０９のドレイン側の等価回路は、図１４に示すように、容量１４１及び抵抗１４２の並列回路、インダクタンス１４３及びトランジスタ１０９の出力端子１４４の直列回路で表される。
したがって、図１１の高周波増幅器の出力側は、トランジスタ１０９の抵抗やトランジスタ１０９のインダクタンス成分を無視すると、等価的に図１５のように表される。
インダクタンス１４５は出力側伝送線路１０６のインダクタンス成分である。 On the other hand, an equivalent circuit on the drain side of the transistor 109 is represented by a parallel circuit of a capacitor 141 and a resistor 142, an inductance 143, and a series circuit of an output terminal 144 of the transistor 109, as shown in FIG.
Therefore, the output side of the high-frequency amplifier in FIG. 11 is equivalently represented as shown in FIG. 15 when the resistance of the transistor 109 and the inductance component of the transistor 109 are ignored.
An inductance 145 is an inductance component of the output side transmission line 106.

このため、図１１の高周波増幅器の出力側は、入力側と同様に、インダクタンス１４５が直列に接続され、容量１４１が並列に接続されたローパスフィルタの回路構成となる。
したがって、この回路のインピーダンスを終端抵抗１０５及び出力端子１０４と整合することにより、広帯域に良好な反射特性が得られる。
なお、容量１０７、入力側伝送線路１０３のインダクタンス成分１３２及び出力側伝送線路１０６のインダクタンス成分１４５は、所望のインピーダンスや帯域が得られるように決定される。 For this reason, the output side of the high-frequency amplifier of FIG. 11 has a circuit configuration of a low-pass filter in which an inductance 145 is connected in series and a capacitor 141 is connected in parallel, like the input side.
Therefore, by matching the impedance of this circuit with the termination resistor 105 and the output terminal 104, good reflection characteristics can be obtained in a wide band.
The capacitance 107, the inductance component 132 of the input side transmission line 103, and the inductance component 145 of the output side transmission line 106 are determined so as to obtain a desired impedance and band.

ここで、トランジスタ１０９を動作させるためにはバイアスの印加が必要である。
ゲートバイアス端子１１０については、一般的にトランジスタ１０９のゲート電流が小さく、電圧降下を考慮する必要がないため、終端抵抗１０２に接続されている。
一方、ドレインバイアス端子１１２については、一般的にトランジスタ１０９のドレイン電流を流して使用するため電圧降下を考慮する必要がある。このため、ドレインバイアス端子１１２は終端抵抗１０５には接続されず、別に設けたドレインバイアス印加用スタブ１１１に接続されている。 Here, in order to operate the transistor 109, it is necessary to apply a bias.
The gate bias terminal 110 is connected to the termination resistor 102 because the gate current of the transistor 109 is generally small and there is no need to consider a voltage drop.
On the other hand, since the drain bias terminal 112 is generally used by flowing the drain current of the transistor 109, it is necessary to consider a voltage drop. Therefore, the drain bias terminal 112 is not connected to the termination resistor 105 but is connected to a drain bias application stub 111 provided separately.

しかしながら、図１１の高周波増幅器では、図１２及び図１４に示したように、原理的にはドレインバイアス印加用スタブ１１１を含まない状態で整合がとられるため、ドレインバイアス印加用スタブ１１１が接続されることで不整合が生じ、特性が劣化する問題が生じる。
また、ドレインバイアス印加用スタブ１１１の線路幅は、ドレイン電流が流れても焼き切れないような制約条件を設ける必要があるため、特性の劣化を小さくすることが困難である。 However, in the high frequency amplifier of FIG. 11, as shown in FIGS. 12 and 14, in principle, matching is performed without including the drain bias applying stub 111, so the drain bias applying stub 111 is connected. As a result, mismatching occurs and the characteristics deteriorate.
In addition, the line width of the drain bias application stub 111 needs to be constrained so that it does not burn out even if a drain current flows, so it is difficult to reduce the deterioration of characteristics.

また、ドレインバイアス印加用スタブ１１１を出力端子１０４と反対側のトランジスタ１０９と接続する場合、出力側伝送線路１０６の幅については、ドレイン電流の制約により、ドレインバイアス印加用スタブ１１１が接続されているトランジスタ１０９側ほど、太くする必要があるが、高出力化を図るために出力側伝送線路１０６の幅を不均一にする場合、一般的には、出力端子１０４側ほど、太くする必要がある。
したがって、ドレイン電流の制約と高出力化のための線路幅の条件とが相反するため、整合をとるのが困難である。 When the drain bias application stub 111 is connected to the transistor 109 opposite to the output terminal 104, the drain bias application stub 111 is connected to the output side transmission line 106 due to the drain current restriction. The transistor 109 side needs to be thicker. However, in order to increase the output, the output side transmission line 106 needs to be thicker toward the output terminal 104 side in order to make the output side transmission line 106 non-uniform.
Therefore, it is difficult to achieve matching because the restrictions on the drain current conflict with the line width conditions for increasing the output.

J.Gassmann, et al, “Wideband, High-Efficiency GaN Power Amplifiers Utilizing a Non-Uniform Distributed Topology,” 2007 IEEE MTT-S IMS Digest, pp.615-618J. Gassmann, et al, “Wideband, High-Efficiency GaN Power Amplifiers Utilizing a Non-Uniform Distributed Topology,” 2007 IEEE MTT-S IMS Digest, pp.615-618

従来の高周波増幅器は以上のように構成されているので、ドレインバイアス印加用スタブ１１１が接続されることで不整合が生じ、特性が劣化することがある課題があった。
また、ドレインバイアス印加用スタブ１１１の線路幅をドレイン電流が流れても焼き切れないようにする必要があるため、特性の劣化を小さくすることが困難である課題があった。
さらに、ドレイン電流の制約と高出力化のための線路幅の条件とが相反するため、整合をとるのが困難である課題があった。 Since the conventional high-frequency amplifier is configured as described above, there is a problem in that mismatching occurs when the drain bias applying stub 111 is connected, and the characteristics may deteriorate.
In addition, since it is necessary to prevent the line width of the drain bias applying stub 111 from being burned out even when a drain current flows, there is a problem that it is difficult to reduce deterioration in characteristics.
Furthermore, there is a problem that it is difficult to achieve matching because the restrictions on the drain current conflict with the line width conditions for increasing the output.

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、反射特性や利得特性の劣化を小さくすることができる高周波増幅器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a high-frequency amplifier that can reduce deterioration of reflection characteristics and gain characteristics.

この発明に係る高周波増幅器は、入力端子から入力された信号を増幅する複数のトランジスタの出力側と接続されている複数のショートスタブと、出力側伝送線路と並列に接続されている複数の容量とを備え、複数のショートスタブにおける何れかのショートスタブを介してトランジスタのバイアスが印加されるようにしたものである。 A high frequency amplifier according to the present invention includes a plurality of short stubs connected to the output side of a plurality of transistors that amplify signals input from input terminals, and a plurality of capacitors connected in parallel to the output side transmission line. The bias of the transistor is applied via any one of the plurality of short stubs.

この発明によれば、入力端子から入力された信号を増幅する複数のトランジスタの出力側と接続されている複数のショートスタブと、出力側伝送線路と並列に接続されている複数の容量とを備え、複数のショートスタブにおける何れかのショートスタブを介してトランジスタのバイアスが印加されるように構成したので、反射特性や利得特性の劣化を小さくすることができる効果がある。 According to this invention, a plurality of short stubs connected to the output side of a plurality of transistors for amplifying signals input from the input terminal, and a plurality of capacitors connected in parallel to the output side transmission line are provided. Since the transistor bias is applied via any one of the plurality of short stubs, the deterioration of the reflection characteristics and gain characteristics can be reduced.

この発明の実施の形態１による高周波増幅器を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a high-frequency amplifier according to Embodiment 1 of the present invention. トランジスタ９の抵抗及びインダクタンス成分を無視した場合の図１の高周波増幅器の入力側を示す等価回路である。2 is an equivalent circuit showing the input side of the high-frequency amplifier of FIG. 1 when the resistance and inductance components of the transistor 9 are ignored. トランジスタ９の抵抗及びインダクタンス成分を無視した場合の図１の高周波増幅器の出力側を示す等価回路である。2 is an equivalent circuit showing the output side of the high-frequency amplifier of FIG. 1 when the resistance and inductance components of the transistor 9 are ignored. この発明の参考例による高周波増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the high frequency amplifier by the reference example of this invention. トランジスタ９の容量成分を無視した場合の図４の高周波増幅器の出力側を示す等価回路である。FIG. 5 is an equivalent circuit showing the output side of the high-frequency amplifier of FIG. 4 when the capacitance component of the transistor 9 is ignored. FIG. この発明の実施の形態３による高周波増幅器を示す構成図である。It is a block diagram which shows the high frequency amplifier by Embodiment 3 of this invention. トランジスタ９の抵抗及びインダクタンス成分を無視した場合の図６の高周波増幅器の出力側を示す等価回路である。7 is an equivalent circuit showing the output side of the high-frequency amplifier of FIG. 6 when the resistance and inductance components of the transistor 9 are ignored. この発明の実施の形態４による高周波増幅器を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the high frequency amplifier by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による高周波増幅器を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing a high frequency amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. この発明の実施の形態５による高周波増幅器を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing a high frequency amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. 非特許文献１に開示されている高周波増幅器を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a high-frequency amplifier disclosed in Non-Patent Document 1. FIG. トランジスタ１０９のゲート側の等価回路である。3 is an equivalent circuit on the gate side of the transistor 109. FIG. トランジスタ１０９の抵抗及びインダクタンス成分を無視した場合の図１１の高周波増幅器の入力側を示す等価回路である。12 is an equivalent circuit showing the input side of the high-frequency amplifier of FIG. 11 when the resistance and inductance components of the transistor 109 are ignored. トランジスタ１０９のドレイン側の等価回路である。3 is an equivalent circuit on the drain side of the transistor 109. FIG. トランジスタ１０９の抵抗及びインダクタンス成分を無視した場合の図１１の高周波増幅器の出力側を示す等価回路である。12 is an equivalent circuit showing the output side of the high-frequency amplifier of FIG. 11 when the resistance and inductance components of the transistor 109 are ignored.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高周波増幅器を示す構成図である。
図１において、入力端子１は増幅対象の信号を入力する端子である。
入力側伝送線路３は入力端子１と終端抵抗２の間に直列に接続されている線路である。
出力端子４はトランジスタ９により増幅された信号を出力する端子である。
出力側伝送線路６は出力端子４と終端抵抗５の間に直列に接続されている線路である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a high-frequency amplifier according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, an input terminal 1 is a terminal for inputting a signal to be amplified.
The input transmission line 3 is a line connected in series between the input terminal 1 and the termination resistor 2.
The output terminal 4 is a terminal for outputting the signal amplified by the transistor 9.
The output transmission line 6 is a line connected in series between the output terminal 4 and the termination resistor 5.

容量７と抵抗８の並列回路はトランジスタ９のゲート側と直列に接続されている回路である。
トランジスタ９はゲート側（入力側）が容量７と抵抗８の並列回路を介して、複数の入力側伝送線路３の間に接続され、ドレイン側（出力側）が複数の出力側伝送線路６の間に接続され、ソース側が接地されており、入力端子１から入力された信号を増幅する素子である。 A parallel circuit of the capacitor 7 and the resistor 8 is a circuit connected in series with the gate side of the transistor 9.
The transistor 9 has a gate side (input side) connected between a plurality of input side transmission lines 3 via a parallel circuit of a capacitor 7 and a resistor 8, and a drain side (output side) of the plurality of output side transmission lines 6. It is an element that is connected in between and the source side is grounded, and amplifies the signal input from the input terminal 1.

容量１０は出力側伝送線路６と並列に接続されている。
ゲートバイアス端子１１はトランジスタ９のゲートバイアスを入力する端子であり、終端抵抗２と接続されている。
ショートスタブ１２はトランジスタ９の出力側と接続されている。
ドレインバイアス端子１３はトランジスタ９のドレインバイアスを入力する端子であり、ショートスタブ１２と接続されている。 The capacitor 10 is connected in parallel with the output side transmission line 6.
The gate bias terminal 11 is a terminal for inputting the gate bias of the transistor 9, and is connected to the termination resistor 2.
The short stub 12 is connected to the output side of the transistor 9.
The drain bias terminal 13 is a terminal for inputting the drain bias of the transistor 9 and is connected to the short stub 12.

次に動作について説明する。
高周波増幅器の入力側は、トランジスタ９の抵抗やトランジスタ９のインダクタンス成分を無視すると、等価的に図２のように表される。
容量２１は、トランジスタ９の容量と容量７の合成成分であり、インダクタンス２２は、入力側伝送線路３のインダクタンス成分である。 Next, the operation will be described.
When the resistance of the transistor 9 and the inductance component of the transistor 9 are ignored, the input side of the high frequency amplifier is equivalently expressed as shown in FIG.
The capacitor 21 is a composite component of the capacitor 9 and the capacitor 7, and the inductance 22 is an inductance component of the input side transmission line 3.

このため、高周波増幅器の入力側は、インダクタンス２２が直列に接続され、容量２１が並列に接続された回路構成となり、このような回路は、ローパスフィルタとして知られている。
したがって、この回路のインピーダンスを終端抵抗２及び入力端子１と整合することにより、広帯域に良好な反射特性が得られる。 For this reason, the input side of the high-frequency amplifier has a circuit configuration in which an inductance 22 is connected in series and a capacitor 21 is connected in parallel. Such a circuit is known as a low-pass filter.
Therefore, by matching the impedance of this circuit with the terminating resistor 2 and the input terminal 1, a good reflection characteristic can be obtained in a wide band.

一方、高周波増幅器の出力側は、トランジスタ９の抵抗やトランジスタ９のインダクタンス成分を無視すると、等価的に図３のように表される。
インダクタンス３１は出力側伝送線路６のインダクタンス成分、容量３２はトランジスタ９の容量成分であり、インダクタンス３３はショートスタブ１２のインダクタンス成分である。
ショートスタブ１２に設けられている容量は、電流をグランドから遮断するためのものであり、無視できる大きさとしている。 On the other hand, when the resistance of the transistor 9 and the inductance component of the transistor 9 are ignored, the output side of the high frequency amplifier is equivalently expressed as shown in FIG.
The inductance 31 is an inductance component of the output transmission line 6, the capacitance 32 is a capacitance component of the transistor 9, and the inductance 33 is an inductance component of the short stub 12.
The capacitance provided in the short stub 12 is for cutting off the current from the ground and has a negligible size.

このため、高周波増幅器の出力側は、インダクタンス３１と容量１０の並列回路が直列に接続され、インダクタンス３３と容量３２の並列回路が並列に接続されたバンドパスフィルタの回路構成となる。
したがって、この回路のインピーダンスを終端抵抗５及び出力端子４と整合することにより、広帯域に良好な反射特性が得られる。 Therefore, the output side of the high frequency amplifier has a circuit configuration of a band pass filter in which a parallel circuit of an inductance 31 and a capacitor 10 is connected in series, and a parallel circuit of an inductance 33 and a capacitor 32 is connected in parallel.
Therefore, by matching the impedance of this circuit with the termination resistor 5 and the output terminal 4, a good reflection characteristic can be obtained in a wide band.

ここで、トランジスタ９を動作させるためにはバイアスの印加が必要である。
ゲートバイアス端子１１については、一般的にトランジスタ９のゲート電流が小さく、電圧降下を考慮する必要がないため、終端抵抗２に接続されている。
一方、ドレインバイアス端子１３については、一般的にトランジスタ９のドレイン電流を流して使用するため電圧降下を考慮する必要がある。このため、ドレインバイアス端子１３は終端抵抗５には接続されず、ショートスタブ１２に接続されている。 Here, in order to operate the transistor 9, it is necessary to apply a bias.
The gate bias terminal 11 is connected to the termination resistor 2 because the gate current of the transistor 9 is generally small and it is not necessary to consider a voltage drop.
On the other hand, since the drain bias terminal 13 is generally used by flowing the drain current of the transistor 9, it is necessary to consider a voltage drop. For this reason, the drain bias terminal 13 is not connected to the termination resistor 5 but is connected to the short stub 12.

ただし、ショートスタブ１２は、従来の高周波増幅器におけるドレインバイアス印加用スタブ１１１と異なり（図１１を参照）、ショートスタブ１２のインダクタンス成分（図３のインダクタンス３３）を含む状態で出力側の整合が図られている。
図１の高周波増幅器では、ドレインバイアス端子１３を接続するために、新たにドレインバイアス印加用スタブを設ける必要がない。このため、ドレインバイアス印加用スタブを設けたことで不整合が生じて、特性が劣化する状況の発生を回避することができる。 However, the short stub 12 is different from the drain bias applying stub 111 in the conventional high-frequency amplifier (see FIG. 11), and the output side matching is achieved in a state including the inductance component of the short stub 12 (inductance 33 in FIG. 3). It has been.
In the high-frequency amplifier of FIG. 1, it is not necessary to newly provide a drain bias application stub in order to connect the drain bias terminal 13. For this reason, it is possible to avoid the occurrence of a situation in which mismatching occurs due to the provision of the drain bias application stub and the characteristics deteriorate.

図１の高周波増幅器では、出力端子４から最も離れている側のトランジスタ９のドレイン側に接続されているショートスタブ１２にドレインバイアス端子１３を接続しているが、どのショートスタブ１２にドレインバイアス端子１３を接続してもよい。このため、レイアウトの自由度が向上する効果が得られる。 In the high-frequency amplifier of FIG. 1, the drain bias terminal 13 is connected to the short stub 12 connected to the drain side of the transistor 9 farthest from the output terminal 4. 13 may be connected. For this reason, the effect that the freedom degree of a layout improves is acquired.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、入力端子１から入力された信号を増幅する複数のトランジスタ９のドレイン側と接続されている複数のショートスタブ１２と、出力側伝送線路６と並列に接続されている複数の容量１０とを備え、複数のショートスタブ１２における何れかのショートスタブ１２にドレインバイアス端子１３を接続するように構成したので、反射特性や利得特性の劣化を小さくすることができるとともに、レイアウトの自由度を高めることができる効果を奏する。 As is apparent from the above, according to the first embodiment, the plurality of short stubs 12 connected to the drain sides of the plurality of transistors 9 for amplifying signals input from the input terminal 1, and the output transmission line 6 and a plurality of capacitors 10 connected in parallel, and the drain bias terminal 13 is connected to any one of the short stubs 12 of the plurality of short stubs 12, so that the reflection characteristics and gain characteristics are deteriorated. There is an effect that the size can be reduced and the degree of freedom in layout can be increased.

なお、この実施の形態１では、トランジスタ９が５個実装されているものについて示したが、これは一例に過ぎず、トランジスタ９が２個以上実装されていれば、何個実装されていてもよい。 In the first embodiment, the case where five transistors 9 are mounted is shown. However, this is only an example. If two or more transistors 9 are mounted, no matter how many transistors 9 are mounted. Good.

図１の高周波増幅器では、装荷されていないが、所望のインピーダンスと帯域を実現するために、トランジスタ９のドレイン側に並列に容量を装荷するようにしてもよい。
また、ショートスタブ１２を高周波増幅器の入力側に適用するようにしてもよい。 Although not loaded in the high-frequency amplifier of FIG. 1, a capacitor may be loaded in parallel on the drain side of the transistor 9 in order to realize a desired impedance and bandwidth.
Further, the short stub 12 may be applied to the input side of the high frequency amplifier.

参考例．
図４はこの発明の参考例による高周波増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
容量１４は複数のトランジスタ９のドレイン側間に接続されている。
図４の高周波増幅器では、ドレインバイアス端子１３は、全てのショートスタブ１２とそれぞれ接続されている。
また、ショートスタブ１２のインダクタンス成分は、トランジスタ９の容量成分を無視できるほど大きいものとしている。 Reference example .
FIG. 4 is a block diagram showing a high-frequency amplifier according to a reference example of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The capacitor 14 is connected between the drain sides of the plurality of transistors 9.
In the high frequency amplifier of FIG. 4, the drain bias terminal 13 is connected to all the short stubs 12.
In addition, the inductance component of the short stub 12 is assumed to be so large that the capacitance component of the transistor 9 can be ignored.

次に動作について説明する。
高周波増幅器の出力側は、トランジスタ９の容量成分を無視すると、等価的に図５のように表される。
このため、高周波増幅器の出力側は、容量１４が直列に接続され、インダクタンス３３が並列に接続されたハイパスフィルタの回路構成となる。
したがって、この回路のインピーダンスを終端抵抗５及び出力端子４と整合することにより、広帯域に良好な反射特性が得られる。 Next, the operation will be described.
If the capacitance component of the transistor 9 is ignored, the output side of the high frequency amplifier is equivalently expressed as shown in FIG.
Therefore, the output side of the high-frequency amplifier has a high-pass filter circuit configuration in which the capacitor 14 is connected in series and the inductance 33 is connected in parallel.
Therefore, by matching the impedance of this circuit with the termination resistor 5 and the output terminal 4, a good reflection characteristic can be obtained in a wide band.

ドレインバイアス端子１３は、上記実施の形態１と同様に、終端抵抗５には接続されず、全てのショートスタブ１２とそれぞれ接続されている。
ショートスタブ１２は、従来の高周波増幅器におけるドレインバイアス印加用スタブ１１１と異なり（図１１を参照）、ショートスタブ１２のインダクタンス成分（図５のインダクタンス３３）を含む状態で出力側の整合が図られている。
図４の高周波増幅器では、ドレインバイアス端子１３を接続するために、新たにドレインバイアス印加用スタブを設ける必要がない。このため、ドレインバイアス印加用スタブを設けたことで不整合が生じて、特性が劣化する状況の発生を回避することができる。
図４の高周波増幅器では、複数のトランジスタ９のドレイン側間を接続する出力側伝送線路６が不要となるので、複数のトランジスタ９を密接に配置することができ、小型化を図ることができる。 Similarly to the first embodiment, the drain bias terminal 13 is not connected to the termination resistor 5 but is connected to all the short stubs 12.
Unlike the drain bias applying stub 111 in the conventional high frequency amplifier (see FIG. 11), the short stub 12 is matched on the output side in a state including the inductance component of the short stub 12 (inductance 33 in FIG. 5). Yes.
In the high-frequency amplifier of FIG. 4, it is not necessary to newly provide a drain bias application stub in order to connect the drain bias terminal 13. For this reason, it is possible to avoid the occurrence of a situation in which mismatching occurs due to the provision of the drain bias application stub and the characteristics deteriorate.
In the high-frequency amplifier shown in FIG. 4, the output-side transmission line 6 that connects the drain sides of the plurality of transistors 9 is not necessary, so that the plurality of transistors 9 can be arranged closely and the size can be reduced.

以上で明らかなように、この参考例によれば、複数のトランジスタ９のドレイン側間を接続する容量１４と、複数のショートスタブ１２にドレインバイアス端子１３をそれぞれ接続するように構成したので、反射特性や利得特性の劣化を小さくすることができるとともに、複数のトランジスタ９を密接に配置して、小型化を図ることができる効果を奏する。

As apparent from the above, according to this reference example , the drain bias terminals 13 are connected to the capacitors 14 that connect the drain sides of the transistors 9 and the short stubs 12, respectively. The deterioration of the characteristics and gain characteristics can be reduced, and the plurality of transistors 9 can be closely arranged to reduce the size.

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による高周波増幅器を示す構成図であり、図において、図１及び図４と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
図６の高周波増幅器では、出力側伝送線路６の一部が容量１４に置き換えられている。
ドレインバイアス印加用スタブ１５は終端抵抗５と並列に接続されている。
ドレインバイアス端子１６はトランジスタ９のドレインバイアスを入力する端子であり、ドレインバイアス印加用スタブ１５と接続されている。 Embodiment 3 FIG.
6 is a block diagram showing a high-frequency amplifier according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS.
In the high frequency amplifier of FIG. 6, a part of the output side transmission line 6 is replaced with a capacitor 14.
The drain bias application stub 15 is connected in parallel with the termination resistor 5.
The drain bias terminal 16 is a terminal for inputting the drain bias of the transistor 9 and is connected to the drain bias application stub 15.

次に動作について説明する。
高周波増幅器の出力側は、トランジスタ９の抵抗やトランジスタ９のインダクタンス成分を無視すると、等価的に図７のように表される。
このため、高周波増幅器の出力側は、インダクタンス３１と容量１４が直列に接続され、容量３２又はインダクタンス３３が並列に接続された回路構成となる。
この回路構成は、ローパスフィルタとハイパスフィルタを組み合わせたものに相当する。 Next, the operation will be described.
If the resistance of the transistor 9 and the inductance component of the transistor 9 are ignored, the output side of the high frequency amplifier is equivalently represented as shown in FIG.
Therefore, the output side of the high frequency amplifier has a circuit configuration in which the inductance 31 and the capacitor 14 are connected in series, and the capacitor 32 or the inductance 33 is connected in parallel.
This circuit configuration corresponds to a combination of a low-pass filter and a high-pass filter.

この高周波増幅器では、ドレインバイアス端子１６がドレインバイアス印加用スタブ１５と接続されているが、ドレインバイアス端子１３もショートスタブ１２と接続されている。
このため、ドレインバイアス印加用スタブ１５についてはドレイン電流による制約条件が緩和されて無視できるようになり、従来の高周波増幅器（図１１を参照）と比べて、不整合が小さく、特性の劣化が小さくなる。
また、この高周波増幅器では、ハイパスフィルタに相当する回路の位置を変えてもよいので、レイアウトの自由度が向上する効果が得られる。 In this high frequency amplifier, the drain bias terminal 16 is connected to the drain bias application stub 15, but the drain bias terminal 13 is also connected to the short stub 12.
Therefore, the drain bias application stub 15 is relaxed and can be ignored by the drain current. Compared with the conventional high-frequency amplifier (see FIG. 11), the mismatch is small and the deterioration of characteristics is small. Become.
Further, in this high-frequency amplifier, the position of the circuit corresponding to the high-pass filter may be changed, so that the effect of improving the flexibility of layout can be obtained.

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、複数のトランジスタ９のドレイン側間を接続する出力側伝送線路６の一部が容量１４に置き換えられ、ショートスタブ１２にドレインバイアス端子１３を接続するように構成したので、反射特性や利得特性の劣化を小さくすることができるとともに、レイアウトの自由度を高めることができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the third embodiment, a part of the output-side transmission line 6 that connects the drain sides of the plurality of transistors 9 is replaced with the capacitor 14, and the drain bias terminal 13 is connected to the short stub 12. Thus, it is possible to reduce the deterioration of the reflection characteristic and the gain characteristic and to increase the degree of freedom of layout.

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による高周波増幅器を示す等価回路図であり、図において、図６と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
Ｚ１はショートスタブ１２側を見込んだインピーダンスであり、Ｚ２はトランジスタ９側を見込んだインピーダンスである。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a high-frequency amplifier according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Z1 is an impedance looking into the short stub 12 side, and Z2 is an impedance looking into the transistor 9 side.

上記実施の形態３では、ショートスタブ１２が、任意のトランジスタ９のドレイン側と接続されているものについて示したが、この実施の形態４では、複数のトランジスタ９のドレイン側のうち、ショートスタブ１２側を見込んだインピーダンスＺ１と、トランジスタ９側を見込んだインピーダンスＺ２との差異が最も大きくなるトランジスタ９のドレイン側にショートスタブ１２を接続するようにしている。
このように、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２との差異が最も大きくなる位置に、ショートスタブ１２を接続することにより、ドレインバイアス端子１３の影響がある場合も、高周波増幅器としての特性の劣化を小さくすることができる効果を奏する。 In the third embodiment, the short stub 12 is connected to the drain side of the arbitrary transistor 9, but in the fourth embodiment, the short stub 12 of the drain side of the plurality of transistors 9 is shown. The short stub 12 is connected to the drain side of the transistor 9 in which the difference between the impedance Z1 looking into the transistor 9 and the impedance Z2 looking into the transistor 9 is the largest.
In this way, by connecting the short stub 12 at a position where the difference between the impedance Z1 and the impedance Z2 becomes the largest, even when there is an influence of the drain bias terminal 13, the deterioration of the characteristics as a high frequency amplifier is reduced. There is an effect that can.

実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による高周波増幅器を示す等価回路図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
Ｚ１はショートスタブ１２側を見込んだインピーダンスであり、Ｚ２はトランジスタ９側を見込んだインピーダンスである。
図９の高周波増幅器では、ショートスタブ１２が、複数のトランジスタ９における一部のトランジスタ９のドレイン側と接続されている。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram showing a high-frequency amplifier according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Z1 is an impedance looking into the short stub 12 side, and Z2 is an impedance looking into the transistor 9 side.
In the high-frequency amplifier of FIG. 9, the short stub 12 is connected to the drain side of some of the transistors 9 in the plurality of transistors 9.

この実施の形態５でも、上記実施の形態４と同様に、複数のトランジスタ９のドレイン側のうち、ショートスタブ１２側を見込んだインピーダンスＺ１と、トランジスタ９側を見込んだインピーダンスＺ２との差異が最も大きくなるトランジスタ９のドレイン側にショートスタブ１２を接続するようにしている。
このように、インピーダンスＺ１とインピーダンスＺ２との差異が最も大きくなる位置に、ショートスタブ１２を接続することにより、ドレインバイアス端子１３の影響がある場合も、高周波増幅器としての特性の劣化を小さくすることができる効果を奏する。 Also in the fifth embodiment, the difference between the impedance Z1 that anticipates the short stub 12 side and the impedance Z2 that anticipates the transistor 9 side among the drain sides of the plurality of transistors 9 is the same as in the fourth embodiment. The short stub 12 is connected to the drain side of the transistor 9 that becomes larger.
In this way, by connecting the short stub 12 at a position where the difference between the impedance Z1 and the impedance Z2 becomes the largest, even when there is an influence of the drain bias terminal 13, the deterioration of the characteristics as a high frequency amplifier is reduced. There is an effect that can.

図９の高周波増幅器では、すべてのトランジスタ９に対して、ショートスタブ１２からドレインバイアスを印加することができるため、ドレインバイアス印加用スタブ１５を削除することができ、容量１４を用いずに、出力側伝送線路６だけを直列に接続することによる高周波増幅器としての特性の劣化を相殺することができる効果も得られる。 In the high-frequency amplifier of FIG. 9, since drain bias can be applied to all the transistors 9 from the short stub 12, the drain bias application stub 15 can be eliminated, and output can be performed without using the capacitor 14. There is also an effect that it is possible to cancel the deterioration of characteristics as a high-frequency amplifier by connecting only the side transmission line 6 in series.

なお、ショートスタブ１２を、最も外側に配置されたトランジスタ９ではなく、中心付近のトランジスタ９のドレイン側と接続することにより、出力側伝送線路６におけるドレイン電流の制約条件が緩和される。
即ち、図１０に示すように、出力端子４側ほど、出力側伝送線路６の線路幅を太くすることが容易になり、高出力化のための整合がとりやすくなる効果が得られる。 By connecting the short stub 12 to the drain side of the transistor 9 in the vicinity of the center instead of the transistor 9 arranged on the outermost side, the restriction condition of the drain current in the output side transmission line 6 is relaxed.
That is, as shown in FIG. 10, it is easy to increase the line width of the output-side transmission line 6 toward the output terminal 4 side, and an effect of facilitating matching for higher output is obtained.

１入力端子、２終端抵抗、３入力側伝送線路、４出力端子、５終端抵抗、６出力側伝送線路、７容量、８抵抗、９トランジスタ、１０容量、１１ゲートバイアス端子、１２ショートスタブ、１３ドレインバイアス端子、１４容量、１５ドレインバイアス印加用スタブ、１６ドレインバイアス端子、２１容量、２２インダクタンス、３１インダクタンス、３２容量、３３インダクタンス、１０１入力端子、１０２終端抵抗、１０３入力側伝送線路、１０４出力端子、１０５終端抵抗、１０６出力側伝送線路、１０７容量、１０８抵抗、１０９トランジスタ、１１０ゲートバイアス端子、１１１ドレインバイアス印加用スタブ、１１２ドレインバイアス端子、１２１容量、１２２抵抗、１２３インダクタンス、１２４入力端子、１３１容量、１３２インダクタンス、１４１容量、１４２抵抗、１４３インダクタンス、１４４出力端子、１４５インダクタンス。 1 input terminal, 2 termination resistor, 3 input side transmission line, 4 output terminal, 5 termination resistor, 6 output side transmission line, 7 capacitance, 8 resistance, 9 transistor, 10 capacitance, 11 gate bias terminal, 12 short stub, 13 Drain bias terminal, 14 capacitors, 15 Drain bias application stub, 16 Drain bias terminals, 21 capacitors, 22 inductances, 31 inductances, 32 capacitors, 33 inductances, 101 input terminals, 102 termination resistors, 103 input transmission lines, 104 outputs Terminal, 105 Terminal resistor, 106 Output transmission line, 107 Capacitor, 108 Resistor, 109 Transistor, 110 Gate bias terminal, 111 Drain bias application stub, 112 Drain bias terminal, 121 Capacitor, 122 Resistor, 123 Inductance, 124 input terminal, 131 capacitor, 132 inductance, 141 capacitance, 142 resistors, 143 inductance, 144 output terminal, 145 inductance.

Claims

A plurality of input side transmission lines connected in series between the input terminal and the termination resistor, a plurality of output side transmission lines connected in series between the output terminal and the termination resistor, and the input side of the plurality of inputs A high-frequency amplifier including a plurality of transistors that are connected between a plurality of output-side transmission lines and that have an output side connected between the plurality of output-side transmission lines and that amplify a signal input from the input terminal. A plurality of short stubs connected to the output side of the transistor and a plurality of capacitors connected in parallel to the output side transmission line, and the transistor of the transistor via any one of the short stubs in the plurality of short stubs. A high-frequency amplifier, wherein a bias is applied.

A plurality of input side transmission lines connected in series between the input terminal and the termination resistor, a plurality of output side transmission lines connected in series between the output terminal and the termination resistor, and the input side of the plurality of inputs In the high-frequency amplifier including a plurality of transistors that are connected between the side transmission lines and whose output side is connected between the plurality of output side transmission lines, and that amplify the signal input from the input terminal. A short stub connected to the output side of some of the transistors, a part of the output-side transmission line connecting between the output sides of the plurality of transistors is replaced with a capacitor, and via the short stub A high-frequency amplifier, wherein a bias of the transistor is applied.

A plurality of input side transmission lines connected in series between the input terminal and the termination resistor, a plurality of output side transmission lines connected in series between the output terminal and the termination resistor, and the input side of the plurality of inputs In the high-frequency amplifier including a plurality of transistors that are connected between the side transmission lines and whose output side is connected between the plurality of output side transmission lines, and that amplify the signal input from the input terminal. A high-frequency amplifier comprising: a short stub connected to an output side of a part of the transistors, wherein a bias of the transistor is applied through the short stub.

The short stub is connected to the output side of the transistor having the largest difference between the impedance expected of the short stub and the impedance expected of the transistor among the output sides of the plurality of transistors. The high-frequency amplifier according to claim 2 or 3 .