JPH04352501A - 高周波回路装置 - Google Patents
高周波回路装置Info
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- JPH04352501A JPH04352501A JP12755091A JP12755091A JPH04352501A JP H04352501 A JPH04352501 A JP H04352501A JP 12755091 A JP12755091 A JP 12755091A JP 12755091 A JP12755091 A JP 12755091A JP H04352501 A JPH04352501 A JP H04352501A
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- line
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
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- Microwave Amplifiers (AREA)
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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衛星放送受信機や移動体
無線通信装置などマイクロ波を扱う装置に利用する高周
波回路装置に関するものである。
無線通信装置などマイクロ波を扱う装置に利用する高周
波回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種高周波回路は通常マイクロ
波モノリシック集積回路（ＭＭＩＣ）にマウントするよ
うにしている。ＭＭＩＣは能動回路として例えば電解効
果型トランジスタ（ＦＥＴ）を用いており，また信号源
や負荷回路は通常所定の特性インピーダンス（例えば，
５０Ω）を持つようにして隣接手段との整合を取りやす
いようにしている。このＦＥＴはその構造や使用周波数
に応じて入力側や出力側の特性インピーダンスが異なる
。例えば，パワーアンプに適するＦＥＴのあるものはそ
の入力側インピーダンスが数Ωであり，またミキサに適
するＦＥＴのあるものはその出力側インピーダンスが数
百Ωである。
波モノリシック集積回路（ＭＭＩＣ）にマウントするよ
うにしている。ＭＭＩＣは能動回路として例えば電解効
果型トランジスタ（ＦＥＴ）を用いており，また信号源
や負荷回路は通常所定の特性インピーダンス（例えば，
５０Ω）を持つようにして隣接手段との整合を取りやす
いようにしている。このＦＥＴはその構造や使用周波数
に応じて入力側や出力側の特性インピーダンスが異なる
。例えば，パワーアンプに適するＦＥＴのあるものはそ
の入力側インピーダンスが数Ωであり，またミキサに適
するＦＥＴのあるものはその出力側インピーダンスが数
百Ωである。
【０００３】従い，このようなＦＥＴを使用して増幅回
路やミキサを構成するとき，信号源とＦＥＴの間やＦＥ
Ｔと負荷回路の間にインピーダンス変換回路を備えて整
合を計る必要がある。かかるインピーダンス変換回路の
応用例として，容量装荷インピーダンストランスフォ−
マを使用する「１８ＧＨｚ帯ユニプレ−ナ型ＭＭＩＣ高
出力増幅器」が紹介されている（１９９０年電子情報通
信学会春季全国大会Ｃ−６３参照）。図６はこの文献に
示されている容量装荷インピーダンストランスフォ−マ
を転記したものである。このタイプのトランスフォ−マ
において，仮に使用周波数：２．６ＧＨｚ，Ｚ０ ：５
０Ω，Ｚ１ ：２Ωとすると，これらを式１に代入して
，線路の特性インピーダンスＺ，電気長θ，容量Ｃを計
算できる。
路やミキサを構成するとき，信号源とＦＥＴの間やＦＥ
Ｔと負荷回路の間にインピーダンス変換回路を備えて整
合を計る必要がある。かかるインピーダンス変換回路の
応用例として，容量装荷インピーダンストランスフォ−
マを使用する「１８ＧＨｚ帯ユニプレ−ナ型ＭＭＩＣ高
出力増幅器」が紹介されている（１９９０年電子情報通
信学会春季全国大会Ｃ−６３参照）。図６はこの文献に
示されている容量装荷インピーダンストランスフォ−マ
を転記したものである。このタイプのトランスフォ−マ
において，仮に使用周波数：２．６ＧＨｚ，Ｚ０ ：５
０Ω，Ｚ１ ：２Ωとすると，これらを式１に代入して
，線路の特性インピーダンスＺ，電気長θ，容量Ｃを計
算できる。
【０００４】
【数１】
【０００５】その結果，線路の特性インピーダンスＺを
２０Ω，電気長θを３０°，容量Ｃを５．３ｐＦとする
ことで所望のトランスフォ−マを構成することができる
。
２０Ω，電気長θを３０°，容量Ｃを５．３ｐＦとする
ことで所望のトランスフォ−マを構成することができる
。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この電気長θの３０°
は真空中の線路の物理長に換算すると約９．６ｍｍに相
当し，これは本発明装置の高周波回路装置の大きさに比
べて大きく，該装置の小型化の障害になる。尚，従来装
置において線路の物理長を小さくするためにこの電気長
θを小さくすると式１から判るように容量Ｃの値が大き
くなり，装置の小型化が困難になる。本発明は以上の事
情に鑑みなされたものであって，従来装置に比べて電気
長θ及び若しくは容量Ｃを小さくして，装置の小型化に
適する高周波回路装置を提供しようとするものである。
は真空中の線路の物理長に換算すると約９．６ｍｍに相
当し，これは本発明装置の高周波回路装置の大きさに比
べて大きく，該装置の小型化の障害になる。尚，従来装
置において線路の物理長を小さくするためにこの電気長
θを小さくすると式１から判るように容量Ｃの値が大き
くなり，装置の小型化が困難になる。本発明は以上の事
情に鑑みなされたものであって，従来装置に比べて電気
長θ及び若しくは容量Ｃを小さくして，装置の小型化に
適する高周波回路装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波回路装置
は，能動回路とその入力側の信号源又は出力側の負荷回
路との間のインピーダンス整合をとるインピーダンス変
換回路を，特性インピーダンスＺの線路と，該線路の一
端部と基準電位点との間に接続されているコンデンサと
インダクタからなる第１の直列回路と，前記線路の他端
部と前記基準電位点との間に接続されているコンデンサ
とインダクタからなる第２の直列回路とを備えて構成し
ていることを特徴とするものである。
は，能動回路とその入力側の信号源又は出力側の負荷回
路との間のインピーダンス整合をとるインピーダンス変
換回路を，特性インピーダンスＺの線路と，該線路の一
端部と基準電位点との間に接続されているコンデンサと
インダクタからなる第１の直列回路と，前記線路の他端
部と前記基準電位点との間に接続されているコンデンサ
とインダクタからなる第２の直列回路とを備えて構成し
ていることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】このように線路の各端部と基準電位点との間に
インダクタを備えることによって，同じインピーダンス
変換特性を持たせるために必要とする，線路の物理長及
び若しくは容量Ｃの大きさを小さくすることができ，結
果として全体的な装置の小型化に寄与することができる
。
インダクタを備えることによって，同じインピーダンス
変換特性を持たせるために必要とする，線路の物理長及
び若しくは容量Ｃの大きさを小さくすることができ，結
果として全体的な装置の小型化に寄与することができる
。
【０００９】
【実施例】本発明の高周波回路装置を図に示す実施例に
従い説明する。図１は本発明装置に備えるインピーダン
ス変換回路の構成を示す図である。図２は本発明装置の
部分平面図，図３は図２のＡ−Ａ断面図，図４は図１の
インピーダンス変換回路の伝送特性図，図５はインダク
タの特性図である。
従い説明する。図１は本発明装置に備えるインピーダン
ス変換回路の構成を示す図である。図２は本発明装置の
部分平面図，図３は図２のＡ−Ａ断面図，図４は図１の
インピーダンス変換回路の伝送特性図，図５はインダク
タの特性図である。
【００１０】図１と図２において，１は第１の特性イン
ピーダンスＺ０（例えば５０Ω）を有する信号源ＳＧの
入力部，２は入力側に第２の特性インピーダンスＺ１
（例えば２Ω）を有する能動回路ＡＣ（例えば，ＦＥＴ
）の入力部，３は信号源ＳＧと能動回路ＡＣとの間に接
続されていて両特性インピーダンスＺ０ とＺ１ の整
合をとるインピーダンス変換回路である。このインピー
ダンス変換回路３は特性インピーダンスＺの線路４と，
該線路の一端部４ａと基準電位点５との間に接続されて
いるコンデンサ６とインダクタ７からなる第１の直列回
路８と，線路４の他端部４ｂと基準電位点５との間に接
続されているコンデンサ９とインダクタ１０からなる第
２の直列回路１１とを備えている。尚，線路４の電気長
はθ，各コンデンサのキャパシタンスはＣ，各インダク
タのインダクタンスはＬである。１７と１８は能動回路
ＡＣのバイアス回路でありその詳細な説明を省略する。 また，１９は能動回路ＡＣの出力部に接続する次段の増
幅回路のための出力部でありこれらの構成の詳細説明を
も省略する。
ピーダンスＺ０（例えば５０Ω）を有する信号源ＳＧの
入力部，２は入力側に第２の特性インピーダンスＺ１
（例えば２Ω）を有する能動回路ＡＣ（例えば，ＦＥＴ
）の入力部，３は信号源ＳＧと能動回路ＡＣとの間に接
続されていて両特性インピーダンスＺ０ とＺ１ の整
合をとるインピーダンス変換回路である。このインピー
ダンス変換回路３は特性インピーダンスＺの線路４と，
該線路の一端部４ａと基準電位点５との間に接続されて
いるコンデンサ６とインダクタ７からなる第１の直列回
路８と，線路４の他端部４ｂと基準電位点５との間に接
続されているコンデンサ９とインダクタ１０からなる第
２の直列回路１１とを備えている。尚，線路４の電気長
はθ，各コンデンサのキャパシタンスはＣ，各インダク
タのインダクタンスはＬである。１７と１８は能動回路
ＡＣのバイアス回路でありその詳細な説明を省略する。 また，１９は能動回路ＡＣの出力部に接続する次段の増
幅回路のための出力部でありこれらの構成の詳細説明を
も省略する。
【００１１】図３に示すように，線路４と能動回路ＡＣ
と第１の直列回路と第２の直列回路とは基板ＢＳの表面
上に構成されている。この基板ＢＳの裏面には基準電位
点５を構成する電極１２を備えており，この電極はスル
ーホール１３を経由して基板ＢＳの表面上の部品と接続
されている。コンデンサ６は線路４の一端部４ａとスル
ーホール１３の間に構成されており，一端部４ａに接続
されている電極１４とスルーホール１３に接続されてい
る電極１５の間に誘電体層１６を備えている。コンデン
サ９も実質的にコンデンサ６と同じ様に構成されている
のでその説明を省略する。インダクタ７はスルーホール
１３がその機能を果たすように構成されている。
と第１の直列回路と第２の直列回路とは基板ＢＳの表面
上に構成されている。この基板ＢＳの裏面には基準電位
点５を構成する電極１２を備えており，この電極はスル
ーホール１３を経由して基板ＢＳの表面上の部品と接続
されている。コンデンサ６は線路４の一端部４ａとスル
ーホール１３の間に構成されており，一端部４ａに接続
されている電極１４とスルーホール１３に接続されてい
る電極１５の間に誘電体層１６を備えている。コンデン
サ９も実質的にコンデンサ６と同じ様に構成されている
のでその説明を省略する。インダクタ７はスルーホール
１３がその機能を果たすように構成されている。
【００１２】図５はスルーホール１３の口径が０．５ｍ
ｍで，その深さ（基板ＢＳの厚さ）に対するインダクタ
ンスを示す特性図である。口径は大きいほどインダクタ
ンス値が小さくなるので，インダクタンスを大きくする
ためには口径を小さくすることが好ましいが，量産性を
考慮すると上記の大きさが限界と認められる。また，通
常はインダクタンスを小さくするため基板ＢＳの厚さを
可能な限り薄くする（強度や反りなどによって限界を受
ける）が，本発明ではこの厚さを積極的に大きくして（
例えば１．０ｍｍ）必要なインダクタンスを得ようとす
るものである。図に示すように，口径が０．５ｍｍで，
深さが１．０ｍｍのスルーホールを使用することによっ
て，約０．２ｎＨ（ナノヘンリ−）のインダクタンスを
呈することができる。第２の直列回路１１のインダクタ
１０のインダクタンスも同様なスルーホールによって構
成される。
ｍで，その深さ（基板ＢＳの厚さ）に対するインダクタ
ンスを示す特性図である。口径は大きいほどインダクタ
ンス値が小さくなるので，インダクタンスを大きくする
ためには口径を小さくすることが好ましいが，量産性を
考慮すると上記の大きさが限界と認められる。また，通
常はインダクタンスを小さくするため基板ＢＳの厚さを
可能な限り薄くする（強度や反りなどによって限界を受
ける）が，本発明ではこの厚さを積極的に大きくして（
例えば１．０ｍｍ）必要なインダクタンスを得ようとす
るものである。図に示すように，口径が０．５ｍｍで，
深さが１．０ｍｍのスルーホールを使用することによっ
て，約０．２ｎＨ（ナノヘンリ−）のインダクタンスを
呈することができる。第２の直列回路１１のインダクタ
１０のインダクタンスも同様なスルーホールによって構
成される。
【００１３】伝送周波数が２．６ＧＨｚ（ギガヘルツ）
のインピーダンス変換回路３の伝送特性は図４に示す通
りである。特性Ｐはインダクタ７と１１が実質的に０で
，コンデンサ６と９のキャパシタンスが５．３ｐＦ（ピ
コファラッド），電気長θが３０°の従来装置の特性を
示し，特性Ｑと特性Ｒはインダクタ７と１１が０．２ｎ
Ｈのインダクタンスを持つ本発明装置のものを示し，前
者はコンデンサ６と９のキャパシタンスが４．１ｐＦ，
電気長θが３０°の場合を，一方後者はコンデンサ６と
９のキャパシタンスが５．３ｐＦ，電気長θが２２°の
場合を示している。特性ＱとＲは特性Ｐに比べて伝送帯
域は多少狭くなるが，必要な伝送特性を呈している。従
い，このインピーダンス変換回路は実質的に同じ特性を
得るために，コンデンサのキャパシタンス及び若しくは
電気長θ即ち線路の物理長を小さくすることができる。 コンデンサのキャパシタンスが小さくて済むとそのコン
デンサの占有面積が小さくて済み装置の小型化に寄与す
ることができ，また線路の物理長が小さくて済む（実施
例では約７ｍｍで，従来装置に比べて約２５％小さくで
きる）ので，やはり装置の小型化に寄与することができ
る。
のインピーダンス変換回路３の伝送特性は図４に示す通
りである。特性Ｐはインダクタ７と１１が実質的に０で
，コンデンサ６と９のキャパシタンスが５．３ｐＦ（ピ
コファラッド），電気長θが３０°の従来装置の特性を
示し，特性Ｑと特性Ｒはインダクタ７と１１が０．２ｎ
Ｈのインダクタンスを持つ本発明装置のものを示し，前
者はコンデンサ６と９のキャパシタンスが４．１ｐＦ，
電気長θが３０°の場合を，一方後者はコンデンサ６と
９のキャパシタンスが５．３ｐＦ，電気長θが２２°の
場合を示している。特性ＱとＲは特性Ｐに比べて伝送帯
域は多少狭くなるが，必要な伝送特性を呈している。従
い，このインピーダンス変換回路は実質的に同じ特性を
得るために，コンデンサのキャパシタンス及び若しくは
電気長θ即ち線路の物理長を小さくすることができる。 コンデンサのキャパシタンスが小さくて済むとそのコン
デンサの占有面積が小さくて済み装置の小型化に寄与す
ることができ，また線路の物理長が小さくて済む（実施
例では約７ｍｍで，従来装置に比べて約２５％小さくで
きる）ので，やはり装置の小型化に寄与することができ
る。
【００１４】以上の実施例ではインピーダンス変換回路
を入力源と能動回路との間に設けるものを示したが，こ
れとは別に本発明は，インピーダンス変換回路を能動回
路の出力側と負荷回路との間に設けるものを含んでいる
。これは，例えば能動回路がミキサ−である場合，そし
てその能動回路の構成要素として出力側の特性インピー
ダンスが数百ΩのＦＥＴを使用しそれを入力側の特性イ
ンピーダンスが５０Ωの負荷回路に整合するように接続
する場合に適している。尚，この実施例については図示
と詳細説明を省略するがその構成と動作は，いわゆる当
業者であれば上記実施例の記載から類推できると認める
。
を入力源と能動回路との間に設けるものを示したが，こ
れとは別に本発明は，インピーダンス変換回路を能動回
路の出力側と負荷回路との間に設けるものを含んでいる
。これは，例えば能動回路がミキサ−である場合，そし
てその能動回路の構成要素として出力側の特性インピー
ダンスが数百ΩのＦＥＴを使用しそれを入力側の特性イ
ンピーダンスが５０Ωの負荷回路に整合するように接続
する場合に適している。尚，この実施例については図示
と詳細説明を省略するがその構成と動作は，いわゆる当
業者であれば上記実施例の記載から類推できると認める
。
【００１５】また，本発明に使用するインピーダンス変
換回路の線路の形状は実施例では基板ＢＳにストレート
に延在するものを示しているが，これとは別に線路を適
当な回数折り曲げて全体として必要な長さの線路を形成
するようにして延在方向の長さを小さくするようにして
もよい。この場合でも線路の全長が短いと，折り曲げ回
数を少なくすることができ設計性が向上する。
換回路の線路の形状は実施例では基板ＢＳにストレート
に延在するものを示しているが，これとは別に線路を適
当な回数折り曲げて全体として必要な長さの線路を形成
するようにして延在方向の長さを小さくするようにして
もよい。この場合でも線路の全長が短いと，折り曲げ回
数を少なくすることができ設計性が向上する。
【００１６】更に，本発明装置に使用するインダクタは
実施例ではスルーホールを使って構成するものを示して
いるが，これとは別に，必要なインダクタンスを正確に
規定することが難しいという問題点を有するが，スパイ
ラル状コイルを利用するようにしてもよい。
実施例ではスルーホールを使って構成するものを示して
いるが，これとは別に，必要なインダクタンスを正確に
規定することが難しいという問題点を有するが，スパイ
ラル状コイルを利用するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明の高周波回路装置は，能動回路と
，その入力側の信号源又は出力側の負荷回路との間のイ
ンピーダンス整合をとるインピーダンス変換回路を，特
性インピーダンスＺの線路と，該線路の一端部と基準電
位点との間に接続されているコンデンサとインダクタか
らなる第１の直列回路と，前記線路の他端部と前記基準
電位点との間に接続されているコンデンサとインダクタ
からなる第２の直列回路とを備えて構成しているので，
線路の物理長を小さくすることができまたコンデンサの
専有面積を小さくすることができ装置の小型化に寄与す
ることができる。
，その入力側の信号源又は出力側の負荷回路との間のイ
ンピーダンス整合をとるインピーダンス変換回路を，特
性インピーダンスＺの線路と，該線路の一端部と基準電
位点との間に接続されているコンデンサとインダクタか
らなる第１の直列回路と，前記線路の他端部と前記基準
電位点との間に接続されているコンデンサとインダクタ
からなる第２の直列回路とを備えて構成しているので，
線路の物理長を小さくすることができまたコンデンサの
専有面積を小さくすることができ装置の小型化に寄与す
ることができる。
【図１】図１は本発明装置に備えるインピーダンス変換
回路の構成を示す図である。
回路の構成を示す図である。
【図２】図２は本発明装置の部分平面図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は図１のインピーダンス変換回路の伝送特
性図である。
性図である。
【図５】図５はインダクタの特性図である。
【図６】図６は従来装置のインピーダンス変換回路の構
成図である。
成図である。
ＳＧ 信号源
１ 信号源の入力部
ＡＣ 能動回路
２ 能動回路の入力部
３ インピーダンス変換回路
４ 線路
５ 基準電位点
６ コンデンサ
７ インダクタ
８ 第１の直列回路
９ コンデンサ
１０ インダクタ
１１ 第２の直列回路
１２ 接地電極
１３ スルーホール
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の特性インピーダンスを有する信
号源と，入力側に第２の特性インピーダンスを有する能
動回路と，前記信号源と前記能動回路との間に接続され
ていて両特性インピーダンスの整合をとるインピーダン
ス変換回路とを備える高周波回路装置において，前記イ
ンピーダンス変換回路は，特性インピーダンスＺの線路
と，該線路の一端部と基準電位点との間に接続されてい
るコンデンサとインダクタからなる第１の直列回路と，
前記線路の他端部と前記基準電位点との間に接続されて
いるコンデンサとインダクタからなる第２の直列回路と
を備えていることを特徴とする高周波回路装置。 - 【請求項２】 出力側に第３の特性インピーダンスを
有する能動回路と，第４の特性インピーダンスを有する
負荷回路と，前記能動回路と前記負荷回路との間に接続
されていて両特性インピーダンスの整合をとるインピー
ダンス変換回路とを備える高周波回路装置において，前
記インピーダンス変換回路は，特性インピーダンスＺの
線路と，該線路の一端部と基準電位点との間に接続され
ているコンデンサとインダクタからなる第１の直列回路
と，前記線路の他端部と前記基準電位点との間に接続さ
れているコンデンサとインダクタからなる第２の直列回
路とを備えていることを特徴とする高周波回路装置。 - 【請求項３】 前記能動回路と前記インピーダンス変
換回路とはＭＭＩＣに構成されており、前記両直列回路
の各インダクタンスは前記ＭＭＩＣのスルーホールによ
って構成されていることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の高周波回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12755091A JPH04352501A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高周波回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12755091A JPH04352501A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高周波回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04352501A true JPH04352501A (ja) | 1992-12-07 |
Family
ID=14962784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12755091A Pending JPH04352501A (ja) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | 高周波回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04352501A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189871A (ja) * | 1999-02-15 | 2009-08-27 | Sega Corp | メダルヒットゲーム機およびゲーム装置 |
-
1991
- 1991-05-30 JP JP12755091A patent/JPH04352501A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189871A (ja) * | 1999-02-15 | 2009-08-27 | Sega Corp | メダルヒットゲーム機およびゲーム装置 |
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