JPH0279607A - マイクロ波増幅器 - Google Patents

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］ この発明は、マイクロ波集積回路で構成したマイクロ波
帯の低雑音ＦＥＴを有する増幅器に関するものである。

［従来の技術］ 第４図（ａ）は例えば特開昭６１−１８１２０８号公報
に示された従来のマイクロ波ＦＥＴ増幅器を示す構成図
である。公知資料では多段増幅器について示しているが
、ここでは説明を簡単にするためにＦＥＴのソース端子
を接地端子としている１段増幅器の場合について示す。

第４図（ａ）において、１はＦＥＴ（電界効果トランジ
スタ）、２．４は誘電体基板、３！５は金属膜、６は接
地金属板、７〜９は金属細線、１０は入力整合回路、１
１は出力整合回路である。

この増幅器は、接地金属板６上にＦＥＴＩと、エンチッ
グ等を用いてそれぞれ金属膜３．５を形成した誘電体基
板２．４とを装着し、ＦＥＴＩのゲート端子と金属膜３
、ＦＥＴＩのド、レイン端子と金属膜５、ＦＥＴＩのソ
ース端子と接地金属板６間を金属細線７，８．９でそれ
ぞれ接続した構造となっている。金属細線８，９は波長
に比べ十分短い長さに選ばれ、また金属細線７は適当な
長さに選ばれており、この金属細線７を介してＦＥＴ１
のソース端子が接地されている。入力整合回路１０は誘
電体基板２と金属膜３と接地金属板６とで形成され、Ｆ
ＥＴ１の入力インピーダンスと電源インピーダンスとを
整合させるように設計されている。また出力整合回路１
１は誘電体基板４と金属膜５と接地金属板６とで形成さ
れ、ＦＥＴ１の出力インピーダンスと負荷インピーダン
スとを整合させるように設計されている。このマイクロ
波ＦＥＴ増幅器は以上の様に構成されているため、入力
整合回路１０の左端から入射したマイクロ波は入力整合
回路１０、ＦＥＴ１、出力整合回路１１の方向に伝播し
、出力整合回路１１の右端より出力される。

第４図（ａ）のマイクロ波ＦＥＴ増幅器は、第４図（ｂ
）の等価回路で表すことができる。この図において、１
２は金属細線７によるインダクタであり、ＦＥＴＩのソ
ース端子に直列に接続された誘導性リアクタンス回路と
なる。この回路は、直列帰還回路の働きを有する。

このインダクタ１２の値を変える事により、ＦＥＴＩの
入力インピーダンスを変える事ができる。

このため、ＦＥＴ１の入力インピーダンスと雑音指数が
最小となる電源インピーダンスの共役値とが最も近づく
ようなインダクタ１２の値になるように金属細線７の長
さを選ぶことにより、入力ＶＳＷＲ（電圧定在波比）特
性も良好となるマイクロ波ＦＥＴ増幅器が得られること
が一般に知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のマイクロ波ＦＥＴ増幅器では、ＦＥＴのソース端
子に接続する誘導性リアクタンス回路を所望の長さの金
属細線で構成しており、その金属細線の配線はボンディ
ング等により行っているため金属細線を所定の長さに保
つことが難しく、したがって特性がばらつくという問題
点があった。

また、この従来の増幅器ではＦＥＴ製作時に生じる動作
層のキャリヤ濃度および形状のばらつき等によるＦＥＴ
自体の特性ばらつきを補償するのに誘導性リアクタンス
回路のりアクタンスを変える場合、長さの違う金属細線
をボンディング等によりＦＥＴに配線し直して調整しな
ければならず、製作時間が多大になりかつ信頼性が低下
し、最悪の場合にはＦＥＴの劣化や破損が生じるという
問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、トランジスタの接地端子に接続される誘導性
リアクタンス回路のりアクタンスを容易に可変としてト
ランジスタの特性を容易に調整できるようにし、これに
より特性のばらつきを抑え、更に、製作時間の短縮化を
図ることができるマイクロ波増幅器を得る事を目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るマイクロ波増幅器は、トランジスタ（Ｆ
ＥＴＩ）の接地端子に接続される誘導性リアクタンス回
路１６を、誘電体基板２上にマイクロ波の伝播方向と垂
直に設けられるストリップ導体１５と金属細線１３．１
４とを含み構成したことを特徴とするものである。

［作用］ 上記誘導性リアクタンス回路１６はストリップ導体１５
と金属細線１３．１４とを含み構成される。誘導性リア
クタンス回路１６のリアクタンスは金属細線１３などを
切断することによって変化し、これによりトランジスタ
（ＦＥＴＩ）の特性が調整できる。

［発明の実施例コ 第１図（ａ）はこの発明の一実施例に係るマイクロ波増
幅器を示す構成図である。第１図（ａ）において１５は
ストリップ導体、１３．１４は金属細線である。ストリ
ップ導体１５は、金属膜３とともに誘電体基板２上にエ
ツチング等を用いてマイクロ波の伝播方向と垂直に形成
される。ＦＥＴ１のソース端子は金属細線１４により、
ストリップ導体１５に接続され、ストリップ導体１５は
金属細線１３により接地金属板６に接続されている。従
ってこの実施例においてＦＥＴ１の接地端子としている
ソース端子は金属細線１３．１４とストリップ導体１５
とを介して接地される。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）の等価回路である。

この図において１７は金属細線１４によるインダクタ、
１つは金属細線１３によるインダクタ、１８はストリッ
プ導体１５によるリアクタンスである。ＦＥＴＩのソー
ス端子はインダクタ１７゜１つとリアクタンス１８との
直列接続回路で構成される誘導性リアクタンス回路１６
を介して接地される。誘導性リアクタンス回路１６を構
成する金属細線１４．１３は波長に比べ十分短く選ばれ
るため、誘導性リアクタンス回路１６のリアクタンスは
ストリップ導体１５で決定される。ストリップ導体１５
はエツチング等により再現性よく形成されるため、誘導
性リアクタンス回路１６のリアクタンスを一定にする事
ができ、特性ばらつきの少ないマイクロ波ＦＥＴ増幅器
を得る事ができる。また、ＦＥＴＩ自体の特性ばらつき
を補償する手法として誘導性リアクタンス回路１６のリ
アクタンスを変えるような場合、接地金属板６とスｉ・
リップ導体１５間の何箇所かをあらかじめ接続しておき
、それを適宜切断することにより容易に所望のリアクタ
ンスを得る事ができる。

このようにリアクタンス回ｎ１６のリアクタンスを調整
する場合、従来性われていたＦＥＴの接地端子に対する
ボンディングし直しの必要がなく、ストリップ導体１５
と接地金属板６間を接続する金属細線１３を適宜切断す
ることで容易に行えるため、製作時間の短縮が図れ、か
つリアクタンス調整時の信頼性の低下が無くなる。

第２図はこの発明のマイクロ波ＦＥＴ増幅器の池の実施
例を示す構成図である。この増幅器では、１枚の誘電体
基板２上に入力整合回路１０及び出力整合回路１１をそ
れぞれ構成するための金属膜３及び金属膜５と、マイク
ロ波の伝播方向と垂直に設けられたストリップ導体１５
とが形成されている。ＦＥＴＩはこの誘電体基板２上に
装着され、接地端子であるソース端子とストリップ導体
１５とが金属細線１４によって接続されている。またス
トリップ導体１５と接地金属板６とを接続するために貫
通孔２１が設けられており、ＦＥＴＩのソース端子は金
属細線１４，２０、ストリップ導体１５及び貫通孔２１
を介して接地される。この実施例ではりアクタンスを調
整する場合、ストリップ導体１５間の金属細線２０の接
続位置を調整する事によって行う事ができる。

上記実施例ではＦＥＴＩのソース端子が誘導性リアクタ
ンス回路１６を介して接地される場合について述べた。

この実施例における構成ではＦＥＴ１の接地端子がソー
ス端子に限らず、ゲート端子またはトレイン端子であっ
てもよい。

次にＦＥＴＩのゲート端子が誘導性リアクタンス回路１
６を介して接地される場合について述べる。第３図（ａ
）はこの発明のマイクロ波Ｆ　Ｅ　ｉ’増幅器の更に他
の実施例を示す構成図である。第３図（ａ）においてＦ
ＥＴＩのソース端子が金属細線８により金属膜３に、Ｆ
ＥＴＩのゲート端子が金属細線１４によりストリップ導
体１５にそれぞれ接続され、ストリップ導体１５は金属
細線１３によって、接地金属板６に接続されている。

第３図（ｂ）は第３図（ａ）の等価回路である。

この図においてＦＥＴＩのゲート端子は金属細線１４　
によるインダクタ１７と金属細線１３によるインダクタ
１９とストリップ導体１５によるリアクタンス１ｇとに
よって構成される誘導性リアクタンス回ｆｆ１ｆ　１６
を介して接地される。

このようにこの実施例ではＦＥＴＩの接地端子かゲート
端子であっても金属細線１８．１４の配線位置を変える
だけで構成を変える必要がなく経済的である。また同様
にＦＥＴＩの接地端子がドレイン端子であっても同じ構
成で実現できる。

なお、以上の実施例ではチップ状のＦＥＴＩと、誘電体
基板２．４上の入力整合回路１０及び出力整合回路１１
とをマイクロ波集積回路で構成した場合について述べた
が、半導体基板上にＦＥＴＩと入力整合回路１０と出力
整合回路１１とを一体構成したモノリシック集積回路で
構成したものであってもよい。

以上のように本実施例によれば、ＦＥＴＩの接地端子に
接続する誘導性リアクタンス回路を、入力整合回路また
は出力整合回路が形成されている誘電体基板上にマイク
ロ波の伝播方向と垂直に形成されたストリップ導体と、
非常に短い金属細線とで構成するため、この誘導性リア
クタンス回路のリアクタンスは、エツチング等により再
現性よく形成できるストリップ導体でほぼ決定される。

このため、リアクタンスを一定にする事ができ、特性ば
らつきの少ないマイクロ波ＦＥＴ増幅器が得られる。

また、ＦＥＴ自体の特性ばらつきを補償するために誘導
性リアクタンス回路のりアクタンスを調整するような場
合、ストリップ導体と接地金属板間にあらかじめ何箇所
かにボンディングした金属細線を適宜切断して行うこと
ができるため、ＦＥＴへのボンディングし直しが必要な
くなり、マイクロ波ＦＥＴ増幅器の製作時間が短縮でき
、また調整時の信頼性の低下を妨げる効果もある。

さらにソース接地、ゲート接地、トレイン接地等を、増
幅器の構成を変えることなくボンディング等の配線位置
を変えるだけで行うことができるため、製作費が経済的
になる。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、トランジスタの接地端子
に接続される誘導性リアクタンス回路を、誘電体基板上
にマイクロ波の伝播方向と垂直に設゛　けられるストリ
ップ導体と金属細線とを含み構成しなので、金属細線を
切断すると誘導性リアクタンス回路のりアクタンスは変
化し、これによりｌ・ランジスタの増幅特性を容易に調
整でき、したがって特性のばらつきが抑えられ、信頼性
が向上し、更に製作時間が短縮し、コストダウンを図れ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例に１系るマイクロ波
増幅器を示すＪ／４成図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）
の等価回路図、第２図はこの発明の池の実施例に係るマ
イクロ波増幅器を示ず構成図、第３図（ａ）はこの発明
の更に他の実施例に係るマイクロ波増幅器を示す構成図
、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の等価回路図、第４図（
ａ）は従来のマイクロ波増幅器を示す構成図、第４図（
ｂ）は第４図（ａ）の等価回路図である。 １・・・・・・ＰＥＴ、２，４・・・・・・誘電体基板
、８，９゜１３．１４．２０・・・・・・金属細線、１
０・・・・・・入力整合回路、１１・・・・・・出力整
合回路、１５・・・・・・ストリップ導体、１７．１９
・・・・・・インダクタ、１６・・・・・・誘導性リア
クタンス回路、１８・・・・・・リアクタンス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体基板上に形成された入力整合回路および出力整合
   回路と、上記入力整合回路からの信号を増幅して、上記
   出力整合回路へ出力するトランジスタとを有する集積回
   路のマイクロ波増幅器において、上記トランジスタの接
   地端子に接続される誘導性リアクタンス回路を、上記誘
   電体基板上にマイクロ波の伝播方向と垂直に設けられる
   ストリップ導体と金属細線とを含み構成したことを特徴
   とするマイクロ波増幅器。