JPH04170101A - マイクロ波回路基板 - 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 本発明は、高周波帯域で用いられるマイクロ波回路基板
に関するものである。

従来の技術 マイクロ波・ミリ波等の高周波帯域で使用されるマイク
ロ波増幅器では、能動素子としてシリコントランジスタ
やＧａＡｓＦＥＴ（砒化ガリウム電界効果トランジスタ
）等の半導体を用いた固体電力増幅器が一般的となって
いる。このトランジスタ（以降代表例としてＦＥＴを取
り上げる）は、特にＧＨｚオーダの周波数領域では個々
のＦＥＴの持つ特性のバラツキが存在している。また、
高周波回路では特性インピーダンスが５０Ω系が普通で
あるが、ＦＥＴの入出力インピーダンスはこれに比べて
低い場合が多い。そこで、それぞれのＦＥＴに合ったイ
ンピーダンス整合回路が必要となる。

以下に従来の固体電力増幅器に使用されているマイクロ
波回路基板について説明する。

第３図に示すように、誘電体基板１上にマイクロストリ
ップ主線路２．島状スタブ３，１／４波長線路６．１／
４波長共振器７が形成され、バイアス端子８、各点を接
続するためのボンディングワイヤ５、ＦＥＴ９、インピ
ーダンス整合のために島状スタブとマイクロストリップ
主線路を接続したインピーダンス調整用スタブ２２、Ｆ
ＥＴ入力側のインピーダンス整合のためスタブ２２のＦ
ＥＴからの距離を遠くするためにマイクロストリップ主
線路を蛇行させた蛇行部２１、等で従来のマイクロ波固
体電力増幅器は構成される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら従来の構成では、前述したようにＦＥＴと
５０Ω入出力系とのインピーダンス整合を図らなければ
ならず、またＦＥＴのもつ特性のバラツキに応してマイ
クロ波整合回路を設計しなければならない。したがって
、１種類のＦＥＴに対しても多用な入出力インピーダン
ス整合回路が必要となる。これが多段増幅器を製作する
場合には、さらに多くのパターンが必要である。このた
め、増幅器の製作には多大の時間と多数の回路基板が必
要であるという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、マイクロ
波回路基板の製作を簡単化し、マイクロ波回路のインピ
ーダンス整合を容易にし、実装部品の配置場所の自由度
も大きくできるマイクロ波回路基板を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために本発明のマイクロ波回路基
板は、ＦＥＴの入出力回路基板が同一パターンで形成さ
れており、かつマイクロストリップ主線路どうしを接続
した場合に少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（ただ
し、ｎは整数で２以上）の長さとなるように該マイクロ
ストリップ主線路が切断され、かつ該マイクロストリッ
プ主線路の切断部から島状スタブを接続した場合にでき
る蛇行部と該マイクロストリップ主線路を接続したとき
の長さが少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（ただし
、ｎは整数で２以上）となるように配置したマイクロス
トリップ主線路の周りにある該島状スタブの幅と長さが
該マイクロストリップ主線路の幅と同一であるという構
成を有している。

作用 この構成をとることで、まず、マイクロ波回路基板が１
種類で済むため回路基板製作が容易になり製作時間も短
縮できる。次に、マイクロストリップ主線路どうしを接
続した場合に少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（た
だし、ｎは整数で２以上）の長さとなるように前記マイ
クロストリップ主線路が切断され、かつ前記マイクロス
トリップ主線路の切断部から島状スタブを接続した場合
にできる蛇行部と前記マイクロストリップ主線路を接続
したときの長さが少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍
（ただし、ｎは整数で２以上〕となるように配置したマ
イクロストリップ主線路の周りにある前記島状スタブの
幅と長さが前記マイクロストリップ主線路の幅と同一で
あるという構成を有しているので、マイクロストリップ
主線路を等価的に自由に長くでき、インピーダンス整合
がより容易にとれるようになる。さらに、直流阻止コン
デンサの実装位置も自由度が大きくなる。また、島状ス
タブはインピーダンス整合の調整用スタブとしても使用
できる。

実施例 以下本発明の第１の一実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

第１図に本発明におけるマイクロ波回路基板の基本的な
構成の説明図を示す。第１図において、誘電体基板ｌ上
にマイクロストリップ主線路２゜島状スタブ３．直流阻
止チップコンデンサ４、各点を接続するためのポンディ
ングワイヤ５．１／４波長線路６．１／４波長共振器７
が形成され、バイアス端子８．ＦＥＴ９がそれぞれ実装
される。

以上のような構成をとる本実施例によれば、まず、入出
力回路基板が同一であるために回路基板が１種類で済む
ので回路基板製作が容易になり製作時間も短縮できる。

次に、マイクロストリップ主線路どうしを接続した場合
に少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（ただし、ｎは
整数で２以上、この説明図においてはｎ＝５とした）の
長さとなるように該マイクロストリップ主線路が切断さ
れ、かつ該マイクロストリップ主線路の切断部から島状
スタブを接続した場合にできる蛇行部と該マイクロスト
リップ主線路を接続したときの長さが少なくとも１／４
波長のｎ　７２倍（ただし、ｎは整数で２以上、この説
明図においてはｎ＝５とした）となるように配置したマ
イクロストリップ主線路の周りにある該島状スタブの幅
と長さが該マイクロストリップ主線路の幅と同一である
という構成を有しているので、マイクロストリップ主線
路を等価的に自由に長くでき、インピーダンス整合がよ
り容易にとれるようになる。すなわち、一般に伝送線路
に負荷を付けてその伝送線路の長さを１／４波長にとり
、伝送線路の特性インピーダンスを適切に選べば、任意
の負荷をその伝送線路の入力端でのインピーダンス（高
周波で通常用いられている５０Ω）に変換することが可
能である。また、この伝送線路の長さを１／２波長にす
ると、この部分は等価的にないものとみなせる。つまり
１７４波長毎に急激なインピーダンスの変化を生じるの
である。従って、１／４波長単位で考えればよいが、マ
イクロストリップ主線路として１／４波長単位で用いる
には、インピーダンスが急激に変化する分だけ不便であ
る。そこでマイクロストリップ主線路どうしを接続した
場合に少なくとも１／４波長のｎ　７２倍（ただし、ｎ
は整数で２゛　以上）の長さとなるように該マイクロス
トリップ主線路が切断されるという構成とした。また、
限られた寸法でマイクロストリップ主線路を長くするに
は蛇行させて用いるのがよい。この際にもマイクロスト
リップ主線路が１／４波長では扱いにくい。従って該マ
イクロストリップ主線路の切断部から島状スタブを接続
した場合にできる蛇行部と該マイクロストリップ主線路
を接続したときの長さが少なくとも１／４波長のｎ　／
　２倍（ただし、ｎは整数で２以上）となるように配置
したマイクロストリップ主線路の周りにある該島状スタ
ブの幅と長さが該マイクロストリップ主線路の幅と同一
であるという構成を有しているので、容易に蛇行線路を
含めて１７４波長線路が形成できるので小面積で済む。

さらに、直流阻止コンデンサの実装位置も自由度が大き
くなる。また、島状スタブはインピーダンス整合の調整
用スタブとしても使用できるものである。

次に第２図に本発明におけるマイクロ波回路基板の具体
的な実施例として、従来のマイクロ波回路基板と同じ回
路構成、すなわち第３図と同じ回路構成をとったので図
面を参照しながら説明する。

この第２図においては、第１図と同一部品に同一番号を
付して説明は省略する。

第２図に示すように、インピーダンス整合のために島状
スタブとマイクロストリップ主線路を接続したインピー
ダンス調整用スタブ２２、ＦＥＴ入力側のインピーダン
ス整合のためスタブ２２のＦＥＴからの距離を遠くする
ためにマイクロストリップ主線路を蛇行させた蛇行部２
１が構成される。

第２図に示したように、第１図の本発明の基本的な構成
から、１／４波長のｎ　／　２倍（ただし、ｎは整数で
２以上、この説明図においてはｎ＝５とした）の長さと
なるように該マイクロストリップ主線路が切断されてい
るが、該マイクロストリップ主線路を必要に応じて金リ
ボンや金箔等の材料で接続することにより、所望のマイ
クロストリップ主線路が得られ、また島状スタブとマイ
クロストリップ主線路を同じく金リボンや金箔によって
接続することにより、等価的にマイクロストリップ主線
路の長さを長くできる蛇行線路が簡単に形成できるもの
である。さらに、直流阻止コンデンサの実装位置も自由
度が大きく、適当な箇所に配置することができる。また
、島状スタブはインピーダンス整合の調整用スタブとし
ても使用できるものである。

以上のように本発明によれば、入出力回路基板が同一で
あるためにマイクロ波回路基板が１種類で済むので回路
基板製作が容易になり製作時間も短縮できる。次に、マ
イクロストリップ主線路どうしを接続した場合に少なく
とも１／４波長のｎ／２倍（ただし、ｎは整呻で２以上
）の長さとなるように該マイクロストリップ主線路が切
断され、かつ該マイクロストリップ主線路の切断部から
島状スタブを接続した場合にできる蛇行部と該マイクロ
ストリップ主線路を接続したときの長さが少なくとも１
／４波長のｎ　／　２倍（ただし、ｎは整数で２以上）
となるように配置したマイクロストリップ主線路の周り
にある該島状タスブの幅と長さが該マイクロストリップ
主線路の幅と同一であるという構成を有しているので、
マイクロストリップ主線路を等価的に自由に長くでき、
インピーダンス整合がより容易にとれるようになる。さ
らに、直流阻止コンデンサの実装位置も自由度が大きく
なる。また、島状スタブはインピーダンス整合の調整用
スタブとしても使用できる。

発明の効果 以上の実施例の説明からも明らかなように本発明は、入
出力回路基板が同一であるために回路基板が１種類で済
むので回路基板製作が容易になり製作時間も短縮できる
。次に、マイクロストリップ主線路どうしを接続した場
合に少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（ただし、ｎ
は整数で２以上）の長さとなるように該マイクロストリ
ップ主線路が切断され、かつ該マイクロストリップ主線
路の切断部から島状スタブを接続した場合にできる蛇行
部と該マイクロストリップ主線路を接続したときの長さ
が少なくとも１／４波長のｎ　／　２倍（ただし、ｎは
整数で２以上）となるように配置したマイクロストリッ
プ主線路の周りにある咳島状スタブの幅と長さが該マイ
クロストリップ主線路の幅と同一であるという構成を有
しているので、マイクロストリップ主線路を等価的に自
由に長くでき、インピーダンス整合がより容易にとれる
ようになる。さらに、直流阻止コンデンサの実装位置も
自由度が大きくなる。また、島状スタブはインピーダン
ス整合の調整用スタブとしても使用できるというような
特徴をもったマイクロ波回路基板を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるマイクロ波回路基板の基本的な
構成を説明する平面図、第２図は本発明の第１の実施例
のマイクロ波回路基板を示す平面図、第３図は従来のマ
イクロ波回路基板を示す平面図である。 １・・・・・・誘電体基板、２・・・・・・マイクロス
トリップ主線路、３・・・・・・島状スタブ、４・・・
・・・直流阻止チップコンデンサ、５・・・・・・各点
を接続するためのポンディングワイヤ、６・・・・・・
１／４波長線路、７・・・・・・１／４波長共振器、８
・・・・・・バイアス端子、９・・・・・・ＦＥＴ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともマイクロストリップ主線路とバイアス回路と
   を含むマイクロ波固体電力増幅器において、能動素子の
   入出力回路基板が同一パターンで形成されており、かつ
   マイクロストリップ主線路どうしを接続した場合に少な
   くとも１／４波長のｎ／２倍（ただし、ｎは整数で２以
   上）の長さとなるように前記マイクロストリップ主線路
   が切断され、かつ前記マイクロストリップ主線路の切断
   部から島状スタブを接続した場合にできる蛇行部と前記
   マイクロストリップ主線路を接続したときの長さが少な
   くとも１／４波長のｎ／２倍（ただし、ｎは整数で２以
   上）となるように配置したマイクロストリップ主線路の
   周りにある前記島状スタブの幅と長さが前記マイクロス
   トリップ主線路の幅と同一であることを特徴とするマイ
   クロ波回路基板。