JPH04107903U - 集中定数アイソレータ - Google Patents
集中定数アイソレータInfo
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- JPH04107903U JPH04107903U JP1104591U JP1104591U JPH04107903U JP H04107903 U JPH04107903 U JP H04107903U JP 1104591 U JP1104591 U JP 1104591U JP 1104591 U JP1104591 U JP 1104591U JP H04107903 U JPH04107903 U JP H04107903U
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Landscapes
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- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本考案は、ポート数3の集中定数サーキュレ
ータの1ポートに終端抵抗を接続してアイソレータを構
成した集中定数アイソレータに関し、超高周波高出力増
幅器と集中定数アイソレータが縦続に接続される高周波
高出力増幅装置において、低コスト化および小型化を可
能とし、さらに高出力および高効率の高性能化を可能に
することを目的とする。 【構成】 集中定数サーキュレータの第1端子に接続さ
れるキャパシタの容量値を第2端子(出力端子)および
第3端子にそれぞれ接続されるキャパシタの各容量値と
比較して大きな値に設定し、第1端子にインダクタの一
端を接続し、該インダクタの他端を入力端子とすること
を特徴とする。
ータの1ポートに終端抵抗を接続してアイソレータを構
成した集中定数アイソレータに関し、超高周波高出力増
幅器と集中定数アイソレータが縦続に接続される高周波
高出力増幅装置において、低コスト化および小型化を可
能とし、さらに高出力および高効率の高性能化を可能に
することを目的とする。 【構成】 集中定数サーキュレータの第1端子に接続さ
れるキャパシタの容量値を第2端子(出力端子)および
第3端子にそれぞれ接続されるキャパシタの各容量値と
比較して大きな値に設定し、第1端子にインダクタの一
端を接続し、該インダクタの他端を入力端子とすること
を特徴とする。
Description
【0001】
本考案は、ポート数3の集中定数サーキュレータの1ポートに終端抵抗を接続
してアイソレータを構成した集中定数アイソレータに関する。
なお、本考案の集中定数アイソレータは、高周波高出力増幅器を安定動作させ
る目的でその後段に接続して使用される。
【0002】
集中定数サーキュレータの基本構造は、フェライト板に互いに 120°の角度を
なすように巻線を施し、各ポートに並列容量を付加したものである。
図3は、従来の集中定数サーキュレータおよび集中定数アイソレータの構造を
示す図である。なお、図3(a) は、集中定数サーキュレータ30の立体構造を示
し、図3(b) は2枚のフェライト板311 ,312 を除いた集中定数サーキュレ
ータ30および集中定数アイソレータ35の平面構成を示す。
【0003】
図において、集中定数サーキュレータ30は、一端が接地された3本の導体3
21 ,322 ,323 を互いに網目形状に組み、入出力端子とする各導体の他端
にそれぞれ等しい容量値C0 を有するキャパシタ331 ,332 ,333 を接続
した構造である。なお、集中定数サーキュレータ30の詳細な構造と設計法は文
献「マイクロ波集積回路」(小西良弘、株式会社産報、第2章、pp.104〜110 )
に詳しく記載されている。
【0004】
集中定数アイソレータ35は、この集中定数サーキュレータ30の3つの入出
力端子の第1端子を入力端子341 とし、第2端子を出力端子342 とし、第3
端子343 に端子インピーダンスRに等しい終端抵抗器36を接続した構成であ
る。なお、この構造の集中定数アイソレータ35では、入力端子341 および出
力端子342 のインピーダンスは等しく、一般に50Ωになっている。
【0005】
このような集中定数アイソレータ35は、図4に示すように、超高周波高出力
増幅器40を安定動作させる目的でその後段に接続される。
ここで、超高周波高出力増幅器40は、入力端子41,出力端子42,入力側
バイアス端子43および出力側バイアス端子44を有し、FET45あるいはバ
イポーラ・トランジスタその他の能動素子と、入力整合回路46,出力整合回路
47およびバイアス供給回路48,49の受動素子から構成され、その出力端子
42に集中定数アイソレータ35の入力端子341 が接続される。
【0006】
この超高周波高出力増幅器40および集中定数アイソレータ35の入出力イン
ピーダンスは一般に50Ωに設定されており、入力整合回路46および出力整合回
路47の主な機能は、FET45などの能動素子固有の入出力インピーダンスと
超高周波高出力増幅器40の入出力インピーダンス50Ωとの間のインピーダンス
変換にある。
【0007】
ところで、図4に示す超高周波高出力増幅器40では、FET45などの能動
素子の占有面積に比較して、入力整合回路46および出力整合回路47などの受
動素子部分の占有面積が極めて大きい。例えば、1GHz帯の高周波高出力増幅器
では、能動素子の占有面積に対して受動素子の占有面積はその10倍以上になるこ
とがあった。これは、ガリウムひ素基板上に製作するモノリシック増幅器の場合
では、高価な半導体基板の大部分を半導体であることを必要としない受動素子が
占めることなり、結果として製造コストを大きく引き上げる要因になっていた。
【0008】
さらに、超高周波高出力増幅器40の出力整合回路47と集中定数アイソレー
タ35の挿入損失は、増幅装置としての出力および電力付加効率の悪化に直接影
響し、それらの低損失化が重要な課題になっている。
また、移動無線用の高出力増幅器では、高出力および高効率と合わせて小型化
が望まれているが、出力整合回路47の小型化と損失量はトレードオフの関係に
あり、出力整合回路47を小型化しようとすると出力および効率も低下する結果
になっていた。
【0009】
本発明は、超高周波高出力増幅器40と集中定数アイソレータ35が縦続に接
続される高周波高出力増幅装置において、低コスト化および小型化を可能とし、
さらに高出力および高効率の高性能化を可能にする集中定数アイソレータを提供
することを目的とする。
【0010】
本考案は、2枚のフェライト板の間に一端が接地された3本の導体を互いに網
目形状に組み、入出力端子とする各導体の他端にそれぞれキャパシタを接続した
集中定数サーキュレータを有し、前記集中定数サーキュレータの3つの入出力端
子の第1端子を入力端子とし、第2端子を出力端子とし、第3端子に端子インピ
ーダンスに等しい終端抵抗器を接続した集中定数アイソレータにおいて、前記集
中定数サーキュレータの第1端子に接続されるキャパシタの容量値を前記第2端
子および前記第3端子にそれぞれ接続されるキャパシタの各容量値と比較して大
きな値に設定し、前記第1端子にインダクタの一端を接続し、該インダクタの他
端を前記入力端子とすることを特徴とする。
【0011】
本考案の集中定数アイソレータは、集中定数サーキュレータの第1端子に接続
されるキャパシタの容量値を第2端子および第3端子にそれぞれ接続されるキャ
パシタの各容量値と比較して大きな値に設定し、その第1端子と入力端子との間
にインダクタを接続することにより、入力端子および出力端子のインピーダンス
を異なった値に設定することができる。これは、集中定数アイソレータが、非相
反機能の他にインピーダンス変換機能を備えたことと等価である。
【0012】
したがって、集中定数アイソレータの出力インピーダンスを50Ωのままで、入
力インピーダンスを超高周波高出力増幅器の能動素子固有の出力インピーダンス
(例えば12Ω)に等しくすることができる。
すなわち、集中定数アイソレータにインピーダンス変換機能を備えることによ
り、超高周波高出力増幅器の出力整合回路を不要にし、能動素子に直接集中定数
アイソレータの入力端子を接続することができる。
【0013】
図1は、本考案の集中定数アイソレータの実施例構成を示す図である。
図において、集中定数サーキュレータ10を構成する3本の導体321,322,
323 およびキャパシタ131,132,133 の接続関係は従来と同様である。
本考案の特徴は、集中定数サーキュレータ10において、キャパシタ131 の
容量値C1 を、キャパシタ132 ,133 の容量値C2 ,C3 に比べて大きな値
とするところにある。また、集中定数アイソレータ15において、集中定数サー
キュレータ10の第2端子を出力端子342 とし、第3端子343 に終端抵抗器
36を接続する従来の構成に加えて、入力端子341 と集中定数サーキュレータ
10の第1端子(導体321 )との間にインダクタ14を接続する構成を特徴と
する。
【0014】
本実施例では、周波数 933MHzの高出力増幅装置を実現する場合について具体
的に説明する。
キャパシタ132 ,133 の容量値C2 ,C3 は、従来の集中定数サーキュレ
ータ30の入出力端子のインピーダンスがすべて50Ωであったときのキャパシタ
332 ,333 の容量値C0 に等しくする。一方、キャパシタ131 の容量値C 1
は、キャパシタ132 ,133 の容量値よりも6pF大きい値に設定する。ま
た、インダクタ14のインダクタンスLを 3.7nHとする。この値では、周波数
933MHzにおいて、入力端子341 のインピーダンスを12Ω、出力端子342 の
インピーダンスを50Ωとすることができる。
【0015】
図2は、本考案の集中定数アイソレータが接続される超高周波高出力増幅器の
構成例を示すブロック図である。
上述したように、集中定数アイソレータ15の入力インピーダンスとFET4
5の出力インピーダンスとを一致させることができるので、出力整合回路(47
)を介さずに直接接続することができる。
【0016】
以上説明したように、本考案の集中定数アイソレータはインピーダンス変換機
能を有するので、その入力インピーダンスを超高周波高出力増幅器の能動素子固
有の出力インピーダンスに近い値に設定することができる。
したがって、本考案の集中定数アイソレータを用いることにより、超高周波高
出力増幅器の出力整合回路を介さずに、その能動素子と集中定数アイソレータと
を直接接続することができる。
【0017】
これは、超高周波高出力増幅器と集中定数アイソレータとを有する増幅装置に
おいては、超高周波高出力増幅器の受動素子の一つである出力整合回路が不要に
するものである。たとえば、 933MHz帯の増幅装置では、能動素子の占有面積に
対する受動歳の占有面積の割合を従来の1/2程度にすることができる。
このように、本考案の集中定数アイソレータを用いることにより、ガリウムひ
素基板に製作したモノリシック増幅器の場合では、効果な半導体基板の面積を小
さくできるので、小型化できるとともに製造コストを大幅に低減させることがで
きる。
【0018】
また、出力整合回路の挿入損失がなくなるので、超高周波高出力増幅器の高出
力化および高能率化を容易に実現することができる。
【図1】本考案の集中定数アイソレータの実施例構成を
示す図である。
示す図である。
【図2】本考案の集中定数アイソレータが接続される超
高周波高出力増幅器の構成例を示すブロック図である。
高周波高出力増幅器の構成例を示すブロック図である。
【図3】従来の集中定数サーキュレータおよび集中定数
アイソレータの構造を示す図である。
アイソレータの構造を示す図である。
【図4】従来の集中定数アイソレータが接続される超高
周波高出力増幅器の構成例を示すブロック図である。
周波高出力増幅器の構成例を示すブロック図である。
10 集中定数サーキュレータ
13 キャパシタ
14 インダクタ
15 集中定数アイソレータ
30 集中定数サーキュレータ
31 フェライト板
32 導体
33 キャパシタ
341 入力端子
342 出力端子
343 第3端子
35 集中定数アイソレータ
40 超高周波高出力増幅器
41 入力端子
42 出力端子
43 入力側バイアス端子
44 出力側バイアス端子
45 FET
46 入力整合回路
47 出力整合回路
48,49 バイアス供給回路
Claims (1)
- 【請求項1】 2枚のフェライト板の間に一端が接地さ
れた3本の導体を互いに網目形状に組み、入出力端子と
する各導体の他端にそれぞれキャパシタを接続した集中
定数サーキュレータを有し、前記集中定数サーキュレー
タの3つの入出力端子の第1端子を入力端子とし、第2
端子を出力端子とし、第3端子に端子インピーダンスに
等しい終端抵抗器を接続した集中定数アイソレータにお
いて、前記集中定数サーキュレータの第1端子に接続さ
れるキャパシタの容量値を前記第2端子および前記第3
端子にそれぞれ接続されるキャパシタの各容量値と比較
して大きな値に設定し、前記第1端子にインダクタの一
端を接続し、該インダクタの他端を前記入力端子とする
ことを特徴とする集中定数アイソレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1104591U JPH04107903U (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 集中定数アイソレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1104591U JPH04107903U (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 集中定数アイソレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04107903U true JPH04107903U (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=31900603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1104591U Pending JPH04107903U (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 集中定数アイソレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04107903U (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001010047A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Tdk Corporation | Isolator with built-in power amplifier |
JP2002185273A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波回路装置 |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP1104591U patent/JPH04107903U/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001010047A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Tdk Corporation | Isolator with built-in power amplifier |
JP2002185273A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波回路装置 |
JP4498595B2 (ja) * | 2000-12-15 | 2010-07-07 | 三菱電機株式会社 | 高周波回路装置 |
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