JPH0119761B2 - - Google Patents
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- JPH0119761B2 JPH0119761B2 JP7096483A JP7096483A JPH0119761B2 JP H0119761 B2 JPH0119761 B2 JP H0119761B2 JP 7096483 A JP7096483 A JP 7096483A JP 7096483 A JP7096483 A JP 7096483A JP H0119761 B2 JPH0119761 B2 JP H0119761B2
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- Japan
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- line
- field effect
- source electrode
- switch
- fet
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/185—Phase-shifters using a diode or a gas filled discharge tube
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、シリコン、GaAsなどの半導体基
板に構成した電界効果トランジスタ（以下FET
と略す）をスイツチとして用い、同一の半導体基
板に構成したマイクロストリツプ線路の径路を切
り換えてマイクロ波の位相を180゜変える半導体移
相器に関するものである。
板に構成した電界効果トランジスタ（以下FET
と略す）をスイツチとして用い、同一の半導体基
板に構成したマイクロストリツプ線路の径路を切
り換えてマイクロ波の位相を180゜変える半導体移
相器に関するものである。
第１図に、従来の線路切換形の半導体移相器の
構造例を示す。
構造例を示す。
図において、１は半導体基板、２は地導体、３
は２と共にマイクロストリツプ線路を構成するス
トリツプ導体、４は２個のFETからなる第１の
SPDTスイツチ、５は同じく第２のSPDTスイツ
チ６はFETのドレイン電極、７はFETのゲート
電極８はFETのソース電極である。また、FET
のゲート電極７にはゲートバイアス電圧を印加す
るため高インピーダンス線路９および低インパー
ダンス線路１０から成るバイアス回路１１を介し
て、バイアス端子１２からバイアス電圧が印加さ
れる。なお、FETのスイツチ動作のためには、
FETのドレイン電圧、ソース電圧は直流的に同
電位とするためドレイン電極、ソース電極を通常
接地して用いるが、図では、そのためのバイアス
回路の図示は省略している。
は２と共にマイクロストリツプ線路を構成するス
トリツプ導体、４は２個のFETからなる第１の
SPDTスイツチ、５は同じく第２のSPDTスイツ
チ６はFETのドレイン電極、７はFETのゲート
電極８はFETのソース電極である。また、FET
のゲート電極７にはゲートバイアス電圧を印加す
るため高インピーダンス線路９および低インパー
ダンス線路１０から成るバイアス回路１１を介し
て、バイアス端子１２からバイアス電圧が印加さ
れる。なお、FETのスイツチ動作のためには、
FETのドレイン電圧、ソース電圧は直流的に同
電位とするためドレイン電極、ソース電極を通常
接地して用いるが、図では、そのためのバイアス
回路の図示は省略している。
第２図は、第１図に示した従来の線路切換形の
半導体移相器の動作説明のための図である。図
中、１３はマイクロストリツプ線路の主線路、１
４は電気長θ1の第１の分岐線路、１５は電気長θ2
の第２の分岐線路である。今、ドレイン電圧、ソ
ース電圧を直流的に同電位たとえばOVにしたと
すると、ゲート電圧をOVとピンチオフ電圧に切
り換えることにより、FETのドレイン電極６と
ソース電極８間はマイクロ波が通過、遮断のスイ
ツチ動作をする。したがつて、２個のFETをド
レイン電極を共通して配置し、かつ、それぞれの
ゲートバイアス電圧を一方はOV他方はピンチオ
フ電圧とし、同時に互いに他方のバイアス電圧に
バイアスを切り換えるならば単極双投スイツチ
（以下SPDTスイツチと略す）が構成できる。
半導体移相器の動作説明のための図である。図
中、１３はマイクロストリツプ線路の主線路、１
４は電気長θ1の第１の分岐線路、１５は電気長θ2
の第２の分岐線路である。今、ドレイン電圧、ソ
ース電圧を直流的に同電位たとえばOVにしたと
すると、ゲート電圧をOVとピンチオフ電圧に切
り換えることにより、FETのドレイン電極６と
ソース電極８間はマイクロ波が通過、遮断のスイ
ツチ動作をする。したがつて、２個のFETをド
レイン電極を共通して配置し、かつ、それぞれの
ゲートバイアス電圧を一方はOV他方はピンチオ
フ電圧とし、同時に互いに他方のバイアス電圧に
バイアスを切り換えるならば単極双投スイツチ
（以下SPDTスイツチと略す）が構成できる。
第２図において、主線路１３を伝搬する電波は
第１のSPDTスイツチ４、第１の分岐線路１４、
第２のSPDTスイツチ５を通過していく。ここ
で、両SPDTスイツチを切り換え、電波伝搬径路
を第２の分岐線路１５側に切り換えると、電波の
位相は径路の電気長の差△θ（＝θ2−θ1）だけ遅
れることになり任意の移相量の移相器が構成され
る。
第１のSPDTスイツチ４、第１の分岐線路１４、
第２のSPDTスイツチ５を通過していく。ここ
で、両SPDTスイツチを切り換え、電波伝搬径路
を第２の分岐線路１５側に切り換えると、電波の
位相は径路の電気長の差△θ（＝θ2−θ1）だけ遅
れることになり任意の移相量の移相器が構成され
る。
この半導体移相器は、第１および第２の分岐線
路１４，１５の長さの差で移相量が決まるため、
ストリツプ導体３の寸法を正確に工作することに
より精度良い移相量特性が得られる。しかし、伝
搬径路の切り換えに必要な２個のSPDTスイツチ
を電波が通過するため挿入損失が大きいという欠
点があつた。
路１４，１５の長さの差で移相量が決まるため、
ストリツプ導体３の寸法を正確に工作することに
より精度良い移相量特性が得られる。しかし、伝
搬径路の切り換えに必要な２個のSPDTスイツチ
を電波が通過するため挿入損失が大きいという欠
点があつた。
この発明は、この問題を解決するため２本のマ
イクロストリツプ線路間に直列にFETスイツチ
を接続し、かつFETのソース電極とドレイン電
極間を概略1/2波長の長さで線路幅が一定のマイ
クロストリツプ線路から成る分岐線路で接続し、
さらに分岐線路の中間にソース電極を接地した
FETスイツチのドレイン電極を接続し、低損失
な180゜移相器を得ようとするもので、以下図面に
ついて詳細に説明する。
イクロストリツプ線路間に直列にFETスイツチ
を接続し、かつFETのソース電極とドレイン電
極間を概略1/2波長の長さで線路幅が一定のマイ
クロストリツプ線路から成る分岐線路で接続し、
さらに分岐線路の中間にソース電極を接地した
FETスイツチのドレイン電極を接続し、低損失
な180゜移相器を得ようとするもので、以下図面に
ついて詳細に説明する。
第３図に、この発明の一実施例を示す。FET
で構成した第１の単極単投スイツチ１６（以下
SPSTスイツチと略称する）のドレイン電極６、
ソース電極８それぞれに、入出力マイクロストリ
ツプ線路を構成するストリツプ導体３が接続さ
れ、かつ、上記ドレイン電極６、ソース電極８
を、概略1/2波長の長さで線路幅が一定のマイク
ロストリツプ線路を構成するストリツプ導体３で
接続し、さらに、上記ストリツプ導体３の概略中
間位置に、ソース電極８を、バイアホール（図示
せず）等で接地した第２のSPSTスイツチ１７の
ドレイン電極を接続した構成である。
で構成した第１の単極単投スイツチ１６（以下
SPSTスイツチと略称する）のドレイン電極６、
ソース電極８それぞれに、入出力マイクロストリ
ツプ線路を構成するストリツプ導体３が接続さ
れ、かつ、上記ドレイン電極６、ソース電極８
を、概略1/2波長の長さで線路幅が一定のマイク
ロストリツプ線路を構成するストリツプ導体３で
接続し、さらに、上記ストリツプ導体３の概略中
間位置に、ソース電極８を、バイアホール（図示
せず）等で接地した第２のSPSTスイツチ１７の
ドレイン電極を接続した構成である。
第４図は、この発明の動作説明の図である。
SPSTスイツチ１６の両電極には、入出力線路
となる主線路１３および1/2波長の長さで一定の
特性インピーダンスを有する分岐線路１８が接続
され、分岐線路１８の概略中間位置に一方の電極
を接地したSPSTスイツチ１７が接続されてい
る。
となる主線路１３および1/2波長の長さで一定の
特性インピーダンスを有する分岐線路１８が接続
され、分岐線路１８の概略中間位置に一方の電極
を接地したSPSTスイツチ１７が接続されてい
る。
第４図ａでは、FETのゲートバイアスがピン
チオフ電圧に設定され、SPSTスイツチ１６，１
７は遮断状態となつている。そのため、主線路１
３を伝搬する電波は分岐線路１８を径由して伝搬
するようになる。
チオフ電圧に設定され、SPSTスイツチ１６，１
７は遮断状態となつている。そのため、主線路１
３を伝搬する電波は分岐線路１８を径由して伝搬
するようになる。
一方、第４図ｂでは、FETのゲートバイアス
がOVに設定され、SPSTスイツチ１６，１７は
導通状態となつている。そのため、SPSTスイツ
チ１６のドレイン電極６、およびソース電極８か
ら分岐線路１８側を見たインピーダンスは、
SPSTスイツチ１６のドレイン電極６から1/4波
長の分岐線路１８側の点、すなわち、SPSTスイ
ツチ１６のソース電極８から1/4波長の分岐線路
側にも相当する点においてSPSTスイツチ１７に
より接地されているため高インピーダンス開放状
態となり、電波は分岐線路１８の影響を受けずに
SPSTスイツチ１６を通過する。
がOVに設定され、SPSTスイツチ１６，１７は
導通状態となつている。そのため、SPSTスイツ
チ１６のドレイン電極６、およびソース電極８か
ら分岐線路１８側を見たインピーダンスは、
SPSTスイツチ１６のドレイン電極６から1/4波
長の分岐線路１８側の点、すなわち、SPSTスイ
ツチ１６のソース電極８から1/4波長の分岐線路
側にも相当する点においてSPSTスイツチ１７に
より接地されているため高インピーダンス開放状
態となり、電波は分岐線路１８の影響を受けずに
SPSTスイツチ１６を通過する。
したがつて、SPSTスイツチ１６，１７を構成
するFFTのグートバイアスをピンチオフ電圧か
らOVに切り換えることにより、電波の伝搬位相
は180度変化し、180度移相器が構成できる。
するFFTのグートバイアスをピンチオフ電圧か
らOVに切り換えることにより、電波の伝搬位相
は180度変化し、180度移相器が構成できる。
この構成による半導体移相器では、電波は
FETから成るSPSTスイツチを一個通過するのみ
で、180度移相量を得ることができ、従来、２個
のスイツチを通過していた場合にくらべて挿入損
失を1/2近くに低減できる。
FETから成るSPSTスイツチを一個通過するのみ
で、180度移相量を得ることができ、従来、２個
のスイツチを通過していた場合にくらべて挿入損
失を1/2近くに低減できる。
なお、以上SPSTスイツチ１７のソース電極８
はバイアホール（図示せず）等で接地される場合
について説明したが、この発明はこれに限らず、
第５図に示す。他の実施例のように、概略1/2波
長の長さのストリツプ導体１９の一端をソース電
極８に接続し、他端を地導体２に接続しても良
い。また、第６図に示す実施例のように、先端を
開放した概略1/4波長の長さのストリツプ導体２
０をソース電極８に接続してもよい。
はバイアホール（図示せず）等で接地される場合
について説明したが、この発明はこれに限らず、
第５図に示す。他の実施例のように、概略1/2波
長の長さのストリツプ導体１９の一端をソース電
極８に接続し、他端を地導体２に接続しても良
い。また、第６図に示す実施例のように、先端を
開放した概略1/4波長の長さのストリツプ導体２
０をソース電極８に接続してもよい。
以上のように、この発明に係る半導体移相器で
は、入出力線路を構成する２本のマイクロストリ
ツプ線路間に直列にFETスイツチを接続し、か
つ上記FETのソース電極とドレイン電極間を概
略1/2波長の長さで一定の特性のインピーダンス
を有する分岐線路で接続し、さらに上記分岐線路
の中間にソース電極を接地したFETスイツチの
ドレイン電極を接続する構成とすることにより、
電波はFETスイツチを、１個通過するだけで、
180度移相器が構成でき低損失移相器を得ること
ができる。
は、入出力線路を構成する２本のマイクロストリ
ツプ線路間に直列にFETスイツチを接続し、か
つ上記FETのソース電極とドレイン電極間を概
略1/2波長の長さで一定の特性のインピーダンス
を有する分岐線路で接続し、さらに上記分岐線路
の中間にソース電極を接地したFETスイツチの
ドレイン電極を接続する構成とすることにより、
電波はFETスイツチを、１個通過するだけで、
180度移相器が構成でき低損失移相器を得ること
ができる。
第１図は従来の半導体移相器の構造の一例を示
す図、第２図は第１図の動作説明図、第３図はこ
の発明による半導体移相器の構造の一例を示す
図、第４図は、第３図に示した半導体移相器の動
作説明図、第５図および第６図は、この考案によ
る半導体移相器の他の実施例の構造を示す図であ
る。 図中、１は半導体基板、２は地導体、３はスト
リツプ導体、４は第１のSPSTスイツチ、５は第
２のSPSTスイツチ、６はFETのドレイン電極、
７はFETのゲート電極、８はFETのソース電極、
９は高インピーダンス線路、１０は低インピーダ
ンス線路、１１はバイアス回路、１２はバイアス
端子、１３は主線路、１４は第１の分岐線路、１
５は第２の分岐線路、１６は第１の単極投スイツ
チ、１７は第２の単極単投スイツチ、１８は分岐
線路、１９は1/2波長の長さのストリツプ導体、
２０は、1/4波長の長さのストリツプ導体である。
なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を
付して示してある。
す図、第２図は第１図の動作説明図、第３図はこ
の発明による半導体移相器の構造の一例を示す
図、第４図は、第３図に示した半導体移相器の動
作説明図、第５図および第６図は、この考案によ
る半導体移相器の他の実施例の構造を示す図であ
る。 図中、１は半導体基板、２は地導体、３はスト
リツプ導体、４は第１のSPSTスイツチ、５は第
２のSPSTスイツチ、６はFETのドレイン電極、
７はFETのゲート電極、８はFETのソース電極、
９は高インピーダンス線路、１０は低インピーダ
ンス線路、１１はバイアス回路、１２はバイアス
端子、１３は主線路、１４は第１の分岐線路、１
５は第２の分岐線路、１６は第１の単極投スイツ
チ、１７は第２の単極単投スイツチ、１８は分岐
線路、１９は1/2波長の長さのストリツプ導体、
２０は、1/4波長の長さのストリツプ導体である。
なお、図中同一あるいは相当部分には同一符号を
付して示してある。
Claims (1)
- １ 半導体基板に構成したマイクロストリツプ線
路と、上記半導体基板と同一の半導体基板に構成
した電界効果トランジスタとから成る半導体移相
器において、第１の電界効果トランジスタのソー
ス電極、ドレイン電極それぞれに、入力および出
力側線路となるマイクロストリツプ線路を接続
し、かつ、上記ソース電極、ドレイン電極間を概
略1/2波長の長さの線路幅が一定のマイクロスト
リツプ線路から成る分岐線路で接続し、さらに、
上記分岐線路の概略1/2の長さの点において、ソ
ース電極を接地した第２の電界効果トランジスタ
のドレイン電極を接続し、上記第１および第２の
電界効果トランジスタそれぞれのゲート電極にバ
イアス電圧を印加する手段を具備し、上記入力、
出力側線路間の信号伝搬径路を上記両電界効果ト
ランジスタの導通、遮断により切り換えて180度
の移相差を得るように構成したことを特徴とする
半導体移相器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096483A JPS59196603A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 半導体移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7096483A JPS59196603A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 半導体移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196603A JPS59196603A (ja) | 1984-11-08 |
| JPH0119761B2 true JPH0119761B2 (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=13446706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7096483A Granted JPS59196603A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 半導体移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196603A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208307A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体移相器 |
| JPH0748603B2 (ja) * | 1988-06-02 | 1995-05-24 | 三菱電機株式会社 | 半導体移相器 |
| JP2522628Y2 (ja) * | 1988-07-21 | 1997-01-16 | 三菱電機株式会社 | 線路切り換え型１８０度移相器 |
| JPH0344303U (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-24 | ||
| JP3356139B2 (ja) | 1999-10-29 | 2002-12-09 | 日本電気株式会社 | 移相器 |
| JP5094515B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2012-12-12 | 三菱電機株式会社 | ミリ波帯スイッチ |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP7096483A patent/JPS59196603A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196603A (ja) | 1984-11-08 |
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