JPH02220496A

JPH02220496A - 高周波増幅モジュール

Info

Publication number: JPH02220496A
Application number: JP4023889A
Authority: JP
Inventors: Tetsuaki Adachi; 徹朗安達; Kunio Kobayashi; 邦雄小林
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Tohbu Semiconductor Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1990-09-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高周波増幅モジュール、特に磁界・電界変化
に対して特性が安定しかつケース外への発掘を抑止でき
る増幅モジュールに関し、たとえば自動車電話用のパワ
ーアンプモジュールに適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

自動車電話の増幅回路として、たとえば、株式会社日立
製作所半導体事業部技術本部発行「ゲイン（ＧＡＩＮ）
Ｊ　１９８８年９月号Ｐ２３〜Ｐ２５に記載されている
ように、高周波パワーＭＯ３ＦＥＴモジュール（高周波
増幅モジュール）が知られている。この高周波増幅モジ
ュールはパワーＭ　ＯＳ　Ｆ　Ｅ　Ｔ　（ＭｅＬａｌ　
０ｘｉｄｅ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄ−
Ｅｆｆｅｃｔ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　）を三段に組み
込み、出力の向上を図っている。

一方、日本放送出版協会発行ｒ高周波回路の設計と実装
Ｊ昭和６２年１０月２０日発行、Ｐ４２およびＰ４３に
は、シールドについて記載されている。この文献には「
同一基板上に幾つもの分布定数回路を形成すると、回路
によっては電界が基板外に飛び出しやすいものもあるた
め、各回路にシールドを施す必要のある場合が生じてき
ます。

この場合、電界が基板外へ飛び出しゃすい回路（半波長
マイクロストリップ線路共振器を含む回路など）では、
シールドケースによって伝送特性が変わることがありま
す。また増幅回路では、全域の周波数に対して整合がと
れない場合があり、整合がとれない周波数帯では電界が
基板外に飛び出しやすくなりますから、シールドケース
を付けることによってシールドケース内の増幅回路が発
振する場合もあります。」なる旨記載されている。

また、この文献には、発振理由として「増幅回路でシー
ルドケースをかぶせた場合に発振するのは、空間に放射
された電界がケース内に閉じ込められ、出力が入力部へ
戻されると考えられます、」旨記載されている。そして
、この文献には、高周波増幅回路の発振を抑止する対策
として、前記シールドケースの天板に相当する部分の内
側に、電波吸収体（フェライトの板）を貼る技術が開示
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

自動車電話等の小型化、軽量化傾向の中で、組み込まれ
る高周波増幅モジュール（パワーアンプモジュール）も
小型化、特に薄型のニーズが高い。

ところで、高周波増幅モジュールを自動車に組み込んだ
場合、配設構造によっては高周波増幅モジュールに近接
するシールド板の影響によって寄生発振を起こす現象が
生じる。高周波（ＵＨＦ帯）増幅モジュールは、外部回
路への不要輻射や送信アンテナからのフィードバンク等
の影響を避けるため、上記文献等に記載されているよう
に、モジュールにシールド板を被せることは一般的に行
なわれている。前記シールド板はモジュールのグランド
（ＧＮＤ）と同電位になるため、モジュールの内部回路
の分布定数に大きな影響を及ぼす。

この結果、特定の周波数に利得（ゲイン）のピーキング
が発生し、モジュール自体が異常発振する場合がある。

そこで、このような寄生発振を抑止すべ〈従来のように
シールドケースの内側に電波吸収用の磁性体を付けるこ
とも考えられるが、この構造は高周波増幅モジュールが
薄型化の要請の基にある状況では寸法上の制約があり適
当でない。

本発明の目的は異常発振防止が可能な新な構造からなる
高周波増幅モジュールを提供することにある。

本発明の他の目的は、セット後のシールド対策が不要と
なる高周波増幅モジュールを提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の高周波増幅モジュールは放熱性の基
板（ヒートシンク）と、このヒートシンクの主面を被う
ように取り付けられた磁性体を含む樹脂からなるケース
と、前記ケースから突出する４本のリードとからなって
いる。また、前記ケース内において前記ヒートシンクの
主面に高周波回路基板が取り付けられている。この高周
波回路基板上にはパワーＭＯ３ＦＥＴ　（高周波回路）
が３個固定されている。前記パワーＭＯＳ　Ｆ　ＥＴは
３段に接続されて高効率のパワーアンプモジュールを構
成している。

また、本発明の他の構成としては、前記ケースは磁性体
および導電体を含む樹脂で形成されている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明の高周波増幅モジュール
はパワーＭＯ３ＦＥＴ　（高周波回路）を磁性体を含む
樹脂からなるケースで被っている。

磁性材料は電波吸収作用があり、高周波回路の近傍の電
界・磁界変化による分布定数変化を抑える効果と、回路
の近傍に閉じ込められた電磁波を吸収する効果がある。

したがって、ケースに磁性体を使用した本発明の高周波
増幅モジュールは、外部磁界や電界の変化による特性変
動０発掘を防止することができる。

また、前記ケースを磁性体と導電体を含む樹脂で形成し
た構造にあっては、磁性体による電磁波吸収効果以外に
導電体からなるヒートシンクおよび導電体となるケース
によってシールド効果も期待できることになり、パワー
アンプモジュールの実装後に行なう不要輻射対策のため
のシールド処置が不要となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による高周波増幅モジュール
の要部を示す模式的断面図、第２図は同じく高周波増幅
モジュールの外観を示す斜視図、第３図は同じく高周波
増幅モジュールの等価回路図、第４図は本発明の高周波
増幅モジュールが組み込まれる自動車電話の回路系を示
すブロツク図である。

この実施例の高周波増幅モジュール（パワーアンプモジ
ュール）１は、外観的には導電性の基板２、より具体的
には銅等熱伝導度が高い矩形の金属板からなるヒートシ
ンク２と、このヒートシンク２の主面に取り付けられた
樹脂からなる矩形状のケース３と、前記ケース３の一側
面（手前側）から突出する４本のリード４とからなって
いる。

このパワーアンプモジュールｌは長さ６０ｍｍ。

輻１４ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度となっている。また、前記
ヒートシンク２の厚さは２．３ｍｍとなっている。また
、前記ケース３は磁性体であるフェライト粉末を混練し
た樹脂を一面が開口した箱状に成形することによって形
成されている。このケース３の肉厚は２ｍｍ前後となっ
ている。

一方、前記ヒートシンク２の両端はケース３から突出す
る構造となっているとともに、先端中央には０字状の切
り欠きからなる取付溝５が設けられている。この取付溝
５はパワーアンプモジュール１をネジを用いて実装する
際に利用される。また、前記リード４は左から右に向か
って入力端子（ＰＩＮ）、ゲインコントロール端子（Ｖ
ａｐｃ）。

電源端子（ｖ、ｌｌ）、出力端子（Ｐｏｕｔ）となって
いる。

パワーアンプモジュール１は、第１図に示されるように
、ケース３内におけるヒートシンク２の主面に高周波回
路基板６が固定されている。この高周波回路基板６はセ
ラミック基板からなるとともに、その主面には図示しな
いが配線層が形成されている。そして、所定部に３個の
高周波回路（パワーＭＯ３ＦＥＴ）７．８．９や第３図
で示されるコンデンサ１０等が固定されている。前記パ
ワーＭＯ３ＦＥＴ？、８．９は図示しないワイヤによっ
て各電極が前記配線層に接続されている。

これにより、パワーアンプモジュール１は第３図に示さ
れるような３段増幅回路を構成することになる。

このパワーアンプモジュールｌは使用帯域が８００〜９
００ＭＨｚとなり、１ｍＷ程度の入力を６Ｗ程度の出力
とすることができる。

このようなパワーアンプモジュール１は、第４図に示さ
れるように、自動車電話セット１５に組み込まれる。自
動車電話セラ）１５は音声ＦＭ変調器（ＶＣＯ）１６．
パワーアンプモジュール（モジュール）ｌ、デュプレク
サ−（ＤＵＸ）１７、受信チューナ１８．アンテナ１９
等によって構成される。

本発明のパワーアンプモジュール１は、高周波回路を磁
性体を含むケース３で被っている。磁性体（材料）は、
電波吸収作用があることから、高周波回路の近傍の電界
・磁界変化による分布定数変化を抑える効果と、回路の
近傍に閉じ込められた電磁波を吸収する効果がある。し
たがって、本発明のようにケース３に磁性体を使用する
ことによって、外部磁界・電界の変化による特性変動や
発振を防止することができる。すなわち、パワーアンプ
モジュールｌには前記アンテナ１９の電磁波２０による
帰還がかからなくなるとともに、ケース３内にあっては
、前段の高周波回路には後段の高周波回路の帰還がかか
らなくなり、特性が安定する。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明のパワーアンプモジュールは、高周波回路
を被うケースが電磁波を吸収するフェライトを含むレジ
ンによって形成されていることから、ケース内外の電磁
波を吸収するという効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明のパワーアンプモジュ
ールは、パワーアンプモジュールをセ・ントした後にシ
ールド板を取り付けても、パワーアンプモジュールの近
傍に閉じ込められた電磁波をケースが吸収するため、発
振は発生しないという効果が得られる。

（３）上記（１）により、本発明のパワーアンプモジュ
ールは、ケースが電磁波を吸収することから、後段の高
周波回路から前段の高周波回路にのびる電磁波の殆どは
ケースによって吸収される結果、各高周波回路の分布定
数の変動を発生させ難くなり、特性が安定するという効
果が得られる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば、高
周波回路の近傍の電界や磁界の変化によっても特性が変
動し難い性能の優れたパワーアンプモジュールを提供す
ることができるという相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、前記実施例で
は、ケース３は電磁波を吸収するフェライトを含む構造
としたが、ケース３全体をフェライト等のｔ磁波吸収体
で形成しても前記実施例同様な効果が得られる。

第５図は本発明の他の実施例によるパワーアンプモジュ
ールを示す模式的断面図である。この実施例のパワーア
ンプモジュール１は、後段の高周波回路から前段の高周
波回路への帰還をより一層防止することができる構造で
ある。すなわち、この実施例では前記ケース３で被われ
る入出力端子間の空間領域２５に電磁波吸収突部２６を
設け、前記出力端子（Ｐｏｕｔ）に最も近い後段（出力
側）のパワーＭＯ３ＦＥＴ　（高周波回路）９から前段
のパワーＭＯ３ＦＥＴ　（高周波回路）７．８に向かう
電磁波を、前記′ｒ４磁波吸収突部２６で吸収すること
によって帰還をより小さくし、特性の変動を抑止するよ
うになっている。なお、前記電磁波吸収突部２６は可能
な限り高周波回路基板６に近接するように突出させた構
造となっていて、後段の高周波回路から前段の高周波回
路に向かう電磁波をカットするようになっている。

また、第６図のパワーアンプモジュール１は、前記第５
図の実施例と同様にケース３の所望部の厚さを内側に向
かって厚くする思想であるが、前記後段のパワーＭＯ３
ＦＥＴ９から前段のパワーＭＯ３ＦＥＴ７．８への帰還
および中段のパワーＭＯ３ＦＥＴ８から前段のパ’７−
Ｍ０３ＦＥＴ７への帰還を少なくするために、出力側高
周波回路上のケース部分に電磁波吸収突部２６を形成し
た構造である。この電磁波吸収突部２６は可能な限り高
周波回路に近接するように突出させた構造となっている
ため、後段の高周波回路から前段の高周波回路に向かう
電磁波をカットできるようになっている。

第７図は本発明の他の実施例によるパワーアンプモジュ
ール１を示す模式的断面図である。この実施例のパワー
アンプモジュールｌは、前記第１図に示される構造にお
いて、ケース３が電磁波を吸収するフェライトの粉末等
の物質を含むとともに、導電性物質も含む樹脂（レジン
）で形成されている。このケース３は、前記実施例と同
様にフェライトを含むため電磁波の吸収が行われるとと
もに、導電性物質の混入によって磁界および電界をケー
スでシールドできることになり、従来パワーアンプモジ
ュールのセント後に行われていた不要輻射対策のための
シールド処置作業が不要となる。これにより、セット作
業性の向上およびセットコストの低減が達成できる。こ
の構造では、ケース３は磁性体および導電体を含む樹脂
を成形することによって容易かつ安価に形成できる。

第８図は前記第７図の実施例と同様な思想の基になされ
たパワーアンプモジュールｌであって、この実施例のケ
ース３はその内側がフェライトを含む電磁波吸収体３０
で形成されているとともに、外側が導電性物質を含むシ
ールド体３１で形成され、前記第７図のパワーアンプモ
ジュールｌと同様の効果を奏する。

第９図は本発明の他の実施例によるパワーアンプモジュ
ール１である。このパワーアンプモジュールｌは、ケー
ス３がフェライトを含む樹脂で形成されているとともに
、入出力端子に臨むケース部分は、たとえばＰＥＴ樹脂
のような非磁性材料３２で形成されている。この構造に
よれば、リード４が非磁性材料３２で支持されているた
め、高周波回路の入出力端子部での信号減衰を防止でき
る。

以上の説明では土として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である自動車電話用パワー
アンプモジュールに適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではない。

本発明は少なくとも高周波増幅モジュールには適用でき
る。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明の自動車電話用のマイクロ波帯のパワーアンプモ
ジュールは、ケースが磁性体であるフェライトを混合し
た樹脂によって形成されていることから、電磁波はケー
スで吸収されるため、不要輻射防止のためにモジュール
に近接して取’）付けられるシールド板の影響によるパ
ワー低下や、異常発振等の特性変動がなくなり、安定し
た特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高周波増幅モジュール
の要部を示す模式的断面図、第２図は同じく高周波増幅モジュールの外観を示す斜視
図、第３図は同じく高周波増幅モジュールの等価回路図、第４図は本発明の高周波増幅モジュールが組み込まれる
自動車電話の回路系を示すブロック図、第５図は本発明
の他の実施例による高周波増幅モジュールの要部を示す
模式的断面図、第６図は本発明の他の実施例による高周
波増幅モジュールの要部を示す模式的断面図、第７図は
本発明の他の実施例による高周波増幅モジュールの要部
を示す模式的断面図、第８図は本発明の他の実施例によ
る高周波増幅モジュールの要部を示す模式的断面図、第
９図は本発明の他の実施例による高周波増幅モジュール
の要部を示す模式的断面図である。ｌ・・・パワーアンプモジュール、２・・・ヒートシン
ク、３・・・ケース、４・・・リード、５・・・取付溝
、６・・・高周波回路基板、７〜９・・・パワーＭＯ３
ＦＥＴ。１０・・・コンデンサ、１５・・・自動車電話セット、
１６・・・音声ＦＭ変調器（ＶＣＯ）、１７・・・デュ
プレクサ−（ＤＵＸ）、１８・・・受信チューナ、１９
・・・アンテナ、２０・・・電磁波、２５・・・空間領
域、２６・・・電磁波吸収突部、３０・・・電磁波吸収
体、３１・・・シールド体、３２・・・非磁性材料。第図Ｊ−ド第図第図第図１９−アヅテナ

Claims

【特許請求の範囲】

１．基板と、この基板の主面に配設された高周波回路と
、前記基板の主面に取り付けられかつ前記高周波回路を
被うケースとからなる高周波増幅モジュールであって、
前記ケースは電磁波を吸収する物質または電磁波を吸収
する物質を含む材料で形成されていることを特徴とする
高周波増幅モジュール。
２．前記ケースの内面の一部は基板主面側に突出した電
磁波吸収突部が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の高周波増幅モジュール。
３．前記ケースの厚さは所定部が厚くなっていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高周波増幅モジ
ュール。
４．基板と、この基板の主面に配設された高周波回路と
、前記基板の主面に取り付けられかつ前記高周波回路を
被うケースとからなる高周波増幅モジュールであって、
前記ケースは電磁波を吸収する物質および導電性物質ま
たは電磁波を吸収する物質および導電性物質を含む材料
で形成されていることを特徴とする高周波増幅モジュー
ル。
５．前記ケースの内面側または外面側は磁性材料で形成
されているとともに他面側は導電性材料で形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の高周波
増幅モジュール。
６．入出力端子に臨むケース部分は非磁性体材料で構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
の高周波増幅モジュール。