JPH0462602B2

JPH0462602B2 -

Info

Publication number: JPH0462602B2
Application number: JP62053028A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Takeuchi; Fuminori Sakai
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1992-10-07
Also published as: JPS63220604A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕マイクロ波整合回路であつて、基板上に少なく
とも２つの互いに特性インピーダンスの異なるス
トリツプ線路を有し、このうち幅の広い方の第１
のストリツプ線路の一端に切欠部を設け、幅の狭
い方の第２のストリツプ線路の一端を該切欠部の
中で第１のストリツプ線路に接するように配置
し、該切欠部において第１および第２のストリツ
プ線路を導電体により接続して第２のストリツプ
線路の線路長を変えることにより、入力インピー
ダンスの調整作業を容易にし、かつ回路規模の縮
小化にも寄与させるものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、マイクロ波整合回路に関し、より詳
細には、基板上に少なくとも２つの互いに特性イ
ンピーダンスの異なるストリツプ線路を有し、該
ストリツプ線路のいずれか一方の側に接続された
負荷に該ストリツプ線路を介して任意の信号を供
給する場合に該ストリツプ線路のインピーダンス
特性を変更し得るマイクロ波整合回路に関する。

上述したマイクロ波整合回路は、例えば負荷と
してGaAsFET（ガリウム・ひ素電界効果トラン
ジスタ）を用い、マイクロ波回線を利用して該ト
ランジスタに制御信号を供給する場合に利用され
得る。このようなマイクロ波整合回路は、近年
GaAsFETの性能の向上とともに高周波化が進
み、かつ小型のものが要求されている。このた
め、回路基板は薄くなり、それにつれて回路調整
も微妙で、困難になつてきている。従つて、その
ような微妙な回路調整が必要とされる整合回路に
おいては、容易にかつ確実に調整できることが必
要とされている。

〔従来の技術〕

第８図には従来形の一例としてのマイクロ波整
合回路の主要部の構成が示される。同図におい
て、８１および８２はそれぞれ互いに特性インピ
ーダンスの異なるストリツプ線路、８３はインピ
ーダンス調整用のランド、８４は金からなるワイ
ヤを示す。この整合回路においては、基板上にマ
スクパターンを用いて各ストリツプ線路およびラ
ンドを形成した後で、金ワイヤ８４を用いて等価
的に線路幅を変化させ、それによつて特性インピ
ーダンスを変化させることにより、インピーダン
ス調整が行われるようになつている。この場合、
ストリツプ線路８２側に負荷８５が接続されるも
のとすると、負荷と反対側のストリツプ線路８１
側から見た入力インピーダンスZCが所定の値
（例えば50Ω）となるように、適宜、金ワイヤ８
４が用いられる。

第９図には第８図の回路による入力インピーダ
ンス調整を説明するためのスミス・チヤートが示
される。図中、ZAはストリツプ線路８２の負荷
８５側の端部Ａにおけるインピーダンス、ZBは
ストリツプ線路８１および８２の接続点Ｂにおけ
るインピーダンス、ZCは整合回路の入力端Ｃか
ら見た入力インピーダンスをそれぞれ示す。この
Ｃの点における入力インピーダンスは所定の設定
値、例えば50Ωに設定される。従つて、ZAの点
から出発したインピーダンスの軌跡が最終的に
ZCの点に到達するように、適宜、金ワイヤによ
りランド８３とストリツプ線路８１，８２との間
を接続する必要がある。

従つて、第９図に破線で示されるように、スト
リツプ線路８２においてインピーダンス調整を行
うと（ZAとZB′の間）、必ずストリツプ線路８１
においてもインピーダンス調整を行う必要がある
（ZB′とZCの間）。

また、図示はしないが、従来形の他の形態とし
てオープン（開放型）スタブを用いたものがある
が、この形態の整合回路も第８図の整合回路と同
様に、金ワイヤを用いてインピーダンス調整を行
うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来技術におけるマイクロ波
整合回路においては、線路幅を変えることにより
特性インピーダンスを変化させて所定の入力イン
ピーダンスを実現するようにしているので、その
インピーダンスの調整は煩雑なものとなり、容易
には所定の入力インピーダンスを得ることができ
ないという不都合があつた。特に、特性インピー
ダンスの異なるストリツプ線路が多数、基板上に
配設されている場合には、より一層調整が煩雑と
なる。

また、第８図の構成に示されるように、ストリ
ツプ線路に沿つてたくさんのランドが配設されて
いるので、その分だけ基板面積を占有し、回路規
模の縮小化という観点から好ましいものとは言え
ない。

本発明は、上述した従来技術における問題点に
鑑み創作されたもので、煩雑な調整作業を必要と
することなく所定の入力インピーダンスを容易に
かつ確実に得ることができると共に、回路規模の
縮小化にも寄与することができるマイクロ波整合
回路を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した従来技術における問題点は、第１図の
本発明の原理的構成図に示されるように、基板上
に少なくとも２つの互いに特性インピーダンスの
異なるストリツプ線路１１，１４を有し、該２つ
のストリツプ線路のうち幅の広い方の第１のスト
リツプ線路１１は一端において長手方向に対し直
交する部分１３を有する切欠部１２を備え、該２
つのストリツプ線路のうち幅の狭い方の第２のス
トリツプ線路１４は一端が該切欠部１２における
直交する部分１３に接するように配設され、第１
のストリツプ線路または第２のストリツプ線路の
いずれか一方の他端側は負荷１５に接続され、該
負荷と反対側から見た入力インピーダンスZCが
所定の値Zoとなるように、該切欠部１２におけ
る第２のストリツプ線路１４の長手方向に所定の
間隔で設定された複数の接続点のうちいずれか１
つの接続点と、該第１のストリツプ線路１１の長
手方向に対し直交する方向で該１つの接続点に対
応する位置に設定された接続点とが、導電体１６
により接続されている、マイクロ波整合回路を提
供することにより、解決される。

〔作用〕

第１図の構成に示されるように、ストリツプ線
路１４は、切欠部１２の中ではその線路長が変化
するように構成されている。この線路長の変化
は、接続点Bo〜Bnを適宜選択して、導電体１６
によりストリツプ線路１１および１４を接続する
ことにより、実現され得る。この場合、ストリツ
プ線路１１は、その幅がストリツプ線路１４の幅
に比べてかなり大きいため、接続点Bo〜Bnの位
置が変化してもその特性インピーダンスはほとん
ど変化しない。

すなわち、本発明のマイクロ波整合回路におい
ては、線路の特性インピーダンスを変化させるの
ではなく、線路長を変化させることにより入力イ
ンピーダンス調整を行うようにしている。

以下、このインピーダンス調整について第２図
のスミス・チヤートを参照しながら説明する。

第２図において、ZAはストリツプ線路１４の
負荷１５側の端部Ａにおけるインピーダンス、
ZBo〜ZBnはそれぞれストリツプ線路１１および
１４の接続点Bo〜Bnにおけるインピーダンス、
ZC整合回路の入力端Ｃから見た入力インピーダ
ンスをそれぞれ示す。このＣの点における入力イ
ンピーダンスは所定の設定値Zoに設定される。
ストリツプ線路１４はその全長に亘つてその幅が
変化しないので、特性インピーダンスは一定であ
る。従つて、第２図にも示されるように、端部Ａ
から接続点Ｂに至るインピーダンスの軌跡は一通
りに規定される。そして、この軌跡上でインピー
ダンスZBo〜ZBnの各点が移動する。

従つて、ZAの点から出発したインピーダンス
の軌跡が最終的にZoの点に到達するように、適
宜、接続点Bo〜Bnのうちいずれか１つを選択
し、導電体１６を介して両ストリツプ線路１１お
よび１４を接続すればよい。第２図の例示では、
接続点B₂が選択されている。

このように本発明のマイクロ波整合回路によれ
ば、接続点Bo〜Bnのうちいずれか１つを選択す
るだけでよいので、入力インピーダンスの調整作
業が容易となる。また、ストリツプ線路の両側
に、従来形におけるようなランド等の要素が無い
分だけ、基板に占める回路の占有面積を小さくす
ることができる。

〔実施例〕

第３図には本発明の一実施例としてのマイクロ
波整合回路の構成が示される。同図において、３
０はGaAsからなる基板を示し、該基板上には通
常の回路パターン形成技術を用いて、金・白金・
チタン（Au／Pt／Ti）からなるストリツプ線路
３１，３４および３８、ならびにシヨツトキーバ
リヤゲート型FET３５が形成されている。

ストリツプ線路３１は、一端において長手方向
に対し直交する部分３３ａを有する切欠部３２ａ
を備え、他端において長手方向に対し直交する部
分３３ｂを有する切欠部２２ｂを備えており、
500μmの幅を有している。ストリツプ線路３４
は、一端がFET３５のゲート（図示せず）に金
ワイヤ３６を介して接続され、他端が切欠部３２
ａにおける直交する部分３３ａに接するように配
設されており、100μmの幅を有している。ストリ
ツプ線路３８は、一端が基板３０の端部で終端さ
れ、他端が切欠部３２ｂにおける直交する部分３
３ｂに接するように配設されており、50μmの幅
を有している。

また、切欠部３２ａにおけるストリツプ線路３
４には、長手方向に沿つて所定の間隔で複数の接
続点が設定されており、一方、ストリツプ線路３
１には該ストリツプ線路３１の長手方向に対し直
交する方向で該複数の接続点に対応する位置にそ
れぞれ接続点が設定されている。同様に、切欠部
３２ｂにおけるストリツプ線路３８には、長手方
向に沿つて所定の間隔で複数の接続点が設定され
ており、一方、ストリツプ線路３１には該ストリ
ツプ線路３１の長手方向に対し直交する方向で該
複数の接続点に対応する位置にそれぞれ接続点が
設定されている。

上述したように基板３０上に所定の形状のパタ
ーンが形成された回路は、入力インピーダンスの
調整が行われる。この調整は、基板３０の一端
（Ｃで示す）から見た入力インピーダンスZCが所
定の値（この場合には50Ω）となるように、上述
した複数の接続点のうちいずれか１つを適宜選択
し、金ワイヤ３７ａまたは３７ｂ（直径は25μm）
を用いて各ストリツプ線路を接続することによ
り、行われる。なお、金ワイヤのストリツプ線路
への接続は熱圧着により行われる。また、調整に
あたつては必ずしも金ワイヤ３７ａおよび３７ｂ
の両方を調整する必要はなく、いずれか一方のみ
でもよい。

第３図に示される回路構成によれば、入力イン
ピーダンス調整にあたつては複数の接続点のうち
いずれか１つを選択するだけでよいので、調整作
業は簡素化される。また、ストリツプ線路の両側
に調整用ランド等の領域を設ける必要がないの
で、その分だけ回路規模を縮小化することができ
る。

第４図および第５図にはそれぞれ第３図実施例
の主要部、この場合には切欠部、の変形例が示さ
れる。

第４図の例示における特徴は、切欠部が第３図
のような凹部形状ではなく、線路の隅部が切取ら
れた形状を有している点にある。一方、第５図の
例示における特徴は、切欠部が第３図のように単
一の凹部形状を有するのはでなく、段差状に２つ
の凹部を有している点にある。この場合、ストリ
ツプ線路５５は、一端が該ストリツプ線路５５の
幅より狭い幅を有するように段差形状に形成さ
れ、この狭い幅を有する先端が第２の凹部５３に
おける垂直な部分５４に接するように配設され
る。第５図の構成による利点は、前述の実施例に
おける利点、すなわち線路長を変えることにより
インピーダンス特性を変化させることができると
いう利点に加え、ストリツプ線路５５の特性イン
ピーダンスを変化させることによりインピーダン
ス特性を変化させることもできるという点であ
る。

第６図および第７図にはそれぞれ第３図実施例
の主要部の他の変形例が示される。

第６図の例示は、ストリツプ線路に入射する信
号の方向（入射信号方向）と該ストリツプ線路か
ら出射する信号の方向（出射信号方向）とが直交
している場合について示したものである（第３図
の場合には同じ方向）。一方、第７図の例示は、
入射信号方向と出射信号方向とが反対方向になつ
ている場合について示したものである。

なお、上述した各実施例においては、各ストリ
ツプ線路を接続する導電体として金ワイヤを用い
た場合について説明したが、これはワイヤ状のも
のに限つたものではなく、例えば金リボンまたは
金ペレツトの様な板状のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のマイクロ波整合回
路によれば、煩雑な調整作業を必要とすることな
く所定の入力インピーダンスを容易にかつ確実に
得ることができると共に、回路規模の縮小化にも
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマイクロ波整合回路の原
理的構成を示す図、第２図は第１図の回路による
入力インピーダンス調整を説明するためのスミ
ス・チヤート、第３図は本発明の一実施例として
のマイクロ波整合回路の構成を示す図、第４図は
第３図実施例の主要部の第１の変形例を示す図、
第５図は第３図実施例の主要部の第２の変形例を
示す図、第６図は第３図実施例の主要部の第３の
変形例を示す図、第７図は第３図実施例の主要部
の第４の変形例を示す図、第８図は従来形の一例
としてのマイクロ波整合回路の主要部を示す構成
図、第９図は第８図の回路による入力インピーダ
ンス調整を説明するためのスミス・チヤート、で
ある。（符号の説明）、１１，１４……ストリツプ線
路、１２……切欠部、１３……切欠部における直
交する部分、１５……負荷、１６……導電体、
ZC……入力インピーダンス。

Claims

【特許請求の範囲】１基板上に少なくとも２つの互いに特性インピ
ーダンスの異なるストリツプ線路１１，１４を有
し、該２つのストリツプ線路のうち幅の広い方の第
１のストリツプ線路１１は一端において長手方向
に対し直交する部分１３を有する切欠部１２を備
え、該２つのストリツプ線路のうち幅の狭い方の第
２のストリツプ線路１４は一端が該切欠部１２に
おける直交する部分１３に接するように配設さ
れ、第１のストリツプ線路または第２のストリツプ
線路のいずれか一方の他端側は負荷１５に接続さ
れ、該負荷と反対側から見た入力インピーダンス
ZCが所定の値Z₀となるように、該切欠部１２に
おける第２のストリツプ線路１４の長手方向に所
定の間隔で設定された複数の接続点のうちいずれ
か１つの接続点と、該第１のストリツプ線路１１
の長手方向に対し直交する方向で該１つの接続点
に対応する位置に設定された接続点とが、導電体
１６により接続されている、マイクロ波整合回
路。２前記第１のストリツプ線路１１は、前記切欠
部１２の内側に更に長手方向に対し直交する部分
を有する第２の切欠部を有し、前記第２のストリツプ線路１４は、一端が該第
２のストリツプ線路の幅より狭い幅を有するよう
に段差形状に形成され、該狭い幅を有する先端が
該第２の切欠部における直交する部分に接するよ
うに配設されている、特許請求の範囲第１項記載
のマイクロ波整合回路。３前記導電体１６が金からなるワイヤである、
特許請求の範囲第１項記載のマイクロ波整合回
路。４前記導電体１６が金からなるペレツトであ
る、特許請求の範囲第１項記載のマイクロ波整合
回路。