JPH0490601A - マイクロ波集積回路 - Google Patents
マイクロ波集積回路Info
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- JPH0490601A JPH0490601A JP2206334A JP20633490A JPH0490601A JP H0490601 A JPH0490601 A JP H0490601A JP 2206334 A JP2206334 A JP 2206334A JP 20633490 A JP20633490 A JP 20633490A JP H0490601 A JPH0490601 A JP H0490601A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Waveguides (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。
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、コプレナ型およびユニプレナ型のマイクロ波
集積回路(MIC)に関する。
集積回路(MIC)に関する。
なお、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)に
も本発明の適用は可能である。
も本発明の適用は可能である。
従来のマイクロ波集積回路は、マイクロストリップ線路
を用いた構成が主流となっている。
を用いた構成が主流となっている。
一方、コプレナ線路を用いた構成のマイクロ波集積回路
(文献、M、Riaziat et al、“Copl
anarwaveguides for MMICs”
、Microwave JournaL PI)。
(文献、M、Riaziat et al、“Copl
anarwaveguides for MMICs”
、Microwave JournaL PI)。
125−131.June 1987) 、あるいはさ
らに高集積化を目指すユニブレナ型のマイクロ波集積回
路(文献、M、Muraguchi et al、 ”
Uniplanar MMICs andtheir
applications 、 IEEE Trans
、 MicrowaveTheory Tech、、v
ol、MMT−36+ pp、1896−1901 +
Dec。
らに高集積化を目指すユニブレナ型のマイクロ波集積回
路(文献、M、Muraguchi et al、 ”
Uniplanar MMICs andtheir
applications 、 IEEE Trans
、 MicrowaveTheory Tech、、v
ol、MMT−36+ pp、1896−1901 +
Dec。
1988)も提案されている。
これらのコプレナ型やユニブレナ型のマイクロ波集積回
路は、回路基板表面に高周波グランド(接地導体)を備
えているために、接地をとるバイアホールが不要となり
、また回路面積が小さく、集積度を高くすることが容易
である特徴を有している。したがって、このようなマイ
クロ波集積回路は、マイクロ波無線装置その他の小型軽
量化および低廉化に有望な集積回路になっている。
路は、回路基板表面に高周波グランド(接地導体)を備
えているために、接地をとるバイアホールが不要となり
、また回路面積が小さく、集積度を高くすることが容易
である特徴を有している。したがって、このようなマイ
クロ波集積回路は、マイクロ波無線装置その他の小型軽
量化および低廉化に有望な集積回路になっている。
第3図は、回路基板表面に高周波グランドを有する従来
のマイクロ波集積回路の構成例を示す。
のマイクロ波集積回路の構成例を示す。
図に示すように、符号31.32は、それぞれ回路基板
33上に形成される回路素子34の入力端子および出力
端子である。このような回路素子34をパッケージ、シ
ャーシその他の導体基板に実装する場合には、表面グラ
ンド35の他に床グランド36が形成される。なお、回
路素子34は、トランジスタその他の能動素子、抵抗、
容量、インダクタその他のインピーダンス整合素子、さ
らにバイアス回路素子が集積されたものであり、表面グ
ランド35に2次元的に囲まれた状態で搭載される。
33上に形成される回路素子34の入力端子および出力
端子である。このような回路素子34をパッケージ、シ
ャーシその他の導体基板に実装する場合には、表面グラ
ンド35の他に床グランド36が形成される。なお、回
路素子34は、トランジスタその他の能動素子、抵抗、
容量、インダクタその他のインピーダンス整合素子、さ
らにバイアス回路素子が集積されたものであり、表面グ
ランド35に2次元的に囲まれた状態で搭載される。
入出力端子31.32は、回路素子34に導通する中心
導体と、表面グランド35の一部を構成する両脇のグラ
ンド導体からなるコプレナ線路構造になっている。なお
、入出力端子31.32には、両脇のグランド導体を接
続するために導体ブリッジ37.38が設けられる。
導体と、表面グランド35の一部を構成する両脇のグラ
ンド導体からなるコプレナ線路構造になっている。なお
、入出力端子31.32には、両脇のグランド導体を接
続するために導体ブリッジ37.38が設けられる。
このような構成において、他の回路から入力されるマイ
クロ波信号は、入力端子31のコプレナ線路を伝搬して
回路素子34に供給され、回路素子34で所定の信号処
理(増幅、周波数変換)を行ったのちに、出力端子32
のコプレナ線路を伝搬して別の回路へ出力される。
クロ波信号は、入力端子31のコプレナ線路を伝搬して
回路素子34に供給され、回路素子34で所定の信号処
理(増幅、周波数変換)を行ったのちに、出力端子32
のコプレナ線路を伝搬して別の回路へ出力される。
ところで、このような構造では、表面グランド35と床
グランド36は、マイクロストリップ線路の構造を呈し
ている。したがって、回路基板33が取りつけられてい
る床グランド36の電位と、回路基板33の表面グラン
ド35の電位との間に高周波的に差があると、表面グラ
ンド35がマイクロストリップモードの共振現象を起こ
すことが知られている。なお、表面グランド35の寸法
は、マイクロ波集積回路の場合で数cm、モノリシック
マイクロ波集積回路の場合で数mmとなり、回路基板3
3の誘電率が10程度であるので、数GHzの周波数で
表面グランド35に定在波が発生する。
グランド36は、マイクロストリップ線路の構造を呈し
ている。したがって、回路基板33が取りつけられてい
る床グランド36の電位と、回路基板33の表面グラン
ド35の電位との間に高周波的に差があると、表面グラ
ンド35がマイクロストリップモードの共振現象を起こ
すことが知られている。なお、表面グランド35の寸法
は、マイクロ波集積回路の場合で数cm、モノリシック
マイクロ波集積回路の場合で数mmとなり、回路基板3
3の誘電率が10程度であるので、数GHzの周波数で
表面グランド35に定在波が発生する。
すなわち、表面グランド35が半波長(またはその整数
倍)の共振器になってしまう。
倍)の共振器になってしまう。
しかし、この共振現象は、排除することが困難となって
いる。たとえば、第4図に示すように、金ワイヤ41あ
るいは金リボンを用いて、表面グランド35と床グラン
ド36とを短絡する方法が試みられているが、その短絡
接続は回路基板33の淵でしかできない。したがって、
回路基板33の中央付近でマイクロストリップモードの
電界が発生し、基板寸法が半波長程度となるような周波
数に対しては、共振現象の発生は避けられなかった。
いる。たとえば、第4図に示すように、金ワイヤ41あ
るいは金リボンを用いて、表面グランド35と床グラン
ド36とを短絡する方法が試みられているが、その短絡
接続は回路基板33の淵でしかできない。したがって、
回路基板33の中央付近でマイクロストリップモードの
電界が発生し、基板寸法が半波長程度となるような周波
数に対しては、共振現象の発生は避けられなかった。
このような共振現象は、マイクロ波集積回路として周波
数特性に著しい劣化をもたらす、たとえば、マイクロ波
集積回路を増幅器として用いた場合には、利得の周波数
特性にピークやデイツプが現れ、さらに不要発振が起こ
ったりすることがあった。
数特性に著しい劣化をもたらす、たとえば、マイクロ波
集積回路を増幅器として用いた場合には、利得の周波数
特性にピークやデイツプが現れ、さらに不要発振が起こ
ったりすることがあった。
このように、共振周波数付近では、入力端子31または
出力端子32からみたインピーダンスの周波数特性が急
峻となり、広帯域に平坦な周波数特性を得るには、この
定在波による共振を抑制しなければならない。
出力端子32からみたインピーダンスの周波数特性が急
峻となり、広帯域に平坦な周波数特性を得るには、この
定在波による共振を抑制しなければならない。
このような問題点に対して、従来は使用帯域内にこの共
振が入らないように、金ワイヤその他の接続箇所を回路
ごとに調整することが行われている。しかし、このよう
な調整は、マイクロ波集積回路を狭い帯域で使用する場
合には対処可能であるが、広帯域で使用できるマイクロ
波集積回路を実現することは困難であった。
振が入らないように、金ワイヤその他の接続箇所を回路
ごとに調整することが行われている。しかし、このよう
な調整は、マイクロ波集積回路を狭い帯域で使用する場
合には対処可能であるが、広帯域で使用できるマイクロ
波集積回路を実現することは困難であった。
本発明は、集積度の高いコプレナ型あるいはユニプレナ
型の特長を保持し、さらに広帯域で良好な周波数特性を
得ることができるマイクロ波集積回路を提供することを
目的とする。
型の特長を保持し、さらに広帯域で良好な周波数特性を
得ることができるマイクロ波集積回路を提供することを
目的とする。
請求項1に記載の発明は、所定の厚さを有する回路基板
上に回路素子が集積形成され、該回路基板の表面に表面
グランドを有し、該回路基板が実装される基板に床グラ
ンドを有し、該回路素子の入出力端でコプレナ線路構造
あるいはユニプレナ線路構造をとるマイクロ波集積回路
において、前記表面グランドと前記床グランドとの間に
、高周波用のQダンプ回路を挿入接続して構成する。
上に回路素子が集積形成され、該回路基板の表面に表面
グランドを有し、該回路基板が実装される基板に床グラ
ンドを有し、該回路素子の入出力端でコプレナ線路構造
あるいはユニプレナ線路構造をとるマイクロ波集積回路
において、前記表面グランドと前記床グランドとの間に
、高周波用のQダンプ回路を挿入接続して構成する。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のマイクロ波
集積回路において、Qダンプ回路が回路素子と同一回路
基板上に集積して構成する。
集積回路において、Qダンプ回路が回路素子と同一回路
基板上に集積して構成する。
本発明において、表面グランドと床グランドとを接続す
るQダンプ回路は、マイクロストリップモードの電界に
対して、減衰回路あるいは吸収回路として動作する。
るQダンプ回路は、マイクロストリップモードの電界に
対して、減衰回路あるいは吸収回路として動作する。
したがって、表面グランドと床グランドの間隙を伝搬し
てきたマイクロストリップモードのマイクロ波は、この
Qダンプ回路で終端されるので、表面グランドでの反射
が抑えられ、定在波を抑制して共振現象を抑圧すること
ができる。
てきたマイクロストリップモードのマイクロ波は、この
Qダンプ回路で終端されるので、表面グランドでの反射
が抑えられ、定在波を抑制して共振現象を抑圧すること
ができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。
明する。
第1図は、請求項1に記載の発明の一実施例構成を示す
。
。
なお、第3図に示す従来と同様の構成については、同一
符号を付して説明に代える。
符号を付して説明に代える。
第1図において、本実施例では、Qダンプ回路として、
表面グランド35から床グランド36に抵抗器11を接
続する。なお、この抵抗器11の抵抗値は、マイクロス
トリップモードの特性インピーダンス(通常は数十オー
ム程度)に近い値に設定される。このような抵抗器11
は、表面グランドと床グランドの間隙を伝搬してきたマ
イクロストリップモードのマイクロ波を終端し、表面グ
ランド35での反射を抑える。すなわち、この抵抗器1
1はモード選択性のQダンプ回路として動作し、共振現
象を抑圧することができる。
表面グランド35から床グランド36に抵抗器11を接
続する。なお、この抵抗器11の抵抗値は、マイクロス
トリップモードの特性インピーダンス(通常は数十オー
ム程度)に近い値に設定される。このような抵抗器11
は、表面グランドと床グランドの間隙を伝搬してきたマ
イクロストリップモードのマイクロ波を終端し、表面グ
ランド35での反射を抑える。すなわち、この抵抗器1
1はモード選択性のQダンプ回路として動作し、共振現
象を抑圧することができる。
なお、抵抗器11の抵抗値としては、マイクロストリッ
プモードの特性インピーダンスに近い値の場合が効果も
大きいが、必ずしもそれに限定されるものではない。
プモードの特性インピーダンスに近い値の場合が効果も
大きいが、必ずしもそれに限定されるものではない。
第2図は、請求項2に記載の発明の一実施例構成を示す
。
。
なお、第3図に示す従来と同様の構成については、同一
符号を付して説明に代える。
符号を付して説明に代える。
第2図において、本実施例では、Qダンプ回路として、
表面グランド35と床グランド36とを接続する抵抗器
21を回路基板33上に集積化して形成する。また、回
路基板33とほぼ等しい厚さを有し、床グランド36上
に接続される導体柱23を抵抗器21と近接する位置に
配置し、一端が表面グランド35に接続される抵抗器2
1の他端を短い複数本の金ワイヤ25で接続する。
表面グランド35と床グランド36とを接続する抵抗器
21を回路基板33上に集積化して形成する。また、回
路基板33とほぼ等しい厚さを有し、床グランド36上
に接続される導体柱23を抵抗器21と近接する位置に
配置し、一端が表面グランド35に接続される抵抗器2
1の他端を短い複数本の金ワイヤ25で接続する。
このような構造では、Qダンプ回路に寄生するインダク
タンスが第1図に示す例よりも小さいので、より高い周
波数帯において広帯域特性を実現することが容易である
。
タンスが第1図に示す例よりも小さいので、より高い周
波数帯において広帯域特性を実現することが容易である
。
なお、以上示した実施例では、抵抗器11.21を表面
グランド35の角部に接続したが、角部に限らす定在波
の電圧が高くなる場所であれば、十分な効果を得ること
ができる。さらに、複数の抵抗器を複数箇所に備えても
よい。
グランド35の角部に接続したが、角部に限らす定在波
の電圧が高くなる場所であれば、十分な効果を得ること
ができる。さらに、複数の抵抗器を複数箇所に備えても
よい。
また、Qダンプ回路として抵抗器のみではなく、表面グ
ランド35と床グランド36との間を直流的に導通させ
たい場合には、抵抗器とインダンクを並列接続する構成
が有効であり、表面グランド35と床グランド36との
間を直流的に絶縁させたい場合には、抵抗器とキャパシ
タを直列接続する構成が有効である。さらに、これらの
回路を組み合わせて用いてもよい。
ランド35と床グランド36との間を直流的に導通させ
たい場合には、抵抗器とインダンクを並列接続する構成
が有効であり、表面グランド35と床グランド36との
間を直流的に絶縁させたい場合には、抵抗器とキャパシ
タを直列接続する構成が有効である。さらに、これらの
回路を組み合わせて用いてもよい。
また、Qダンプ回路に用いる抵抗器は、リード線タイプ
あるいはチップ形状のいずれでもよい。
あるいはチップ形状のいずれでもよい。
上述したように、本発明は、コプレナ型あるいはユニプ
レナ型のマイクロ波集積回路をパッケージその他に実装
する場合に、高集積度に伴う超小型の特徴を損なうこと
なく、広帯域で良好な周波数特性を有するマイクロ波機
器を実現することができる。
レナ型のマイクロ波集積回路をパッケージその他に実装
する場合に、高集積度に伴う超小型の特徴を損なうこと
なく、広帯域で良好な周波数特性を有するマイクロ波機
器を実現することができる。
したがって、マイクロ波汎用測定器あるいはレーダ装置
その他の広い周波数帯域特性を必要とする機器の小型軽
量化および低廉化に寄与することができる。
その他の広い周波数帯域特性を必要とする機器の小型軽
量化および低廉化に寄与することができる。
第1図は請求項1に記載の発明の一実施例構成を示す図
。 第2図は請求項2に記載の発明の一実施例構成を示す図
。 第3図は回路基板表面に高周波グランドを有する従来の
マイクロ波集積回路の構成例を示す図。 第4図は従来のマイクロ波集積回路で共振現象を排除す
るための構成例を示す図。 11.21・・・抵抗器、23・・・導体柱、25・・
・金ワイヤ、31・・・入力端子、32・・・出力端子
、33・・・回路基板、34川回路素子、35・・・表
面グランド、36・・・床グランド、37.38・・・
導体ブリッジ、41・・・金ワイヤ。 第1図 第3 図 第2図 第4 図
。 第2図は請求項2に記載の発明の一実施例構成を示す図
。 第3図は回路基板表面に高周波グランドを有する従来の
マイクロ波集積回路の構成例を示す図。 第4図は従来のマイクロ波集積回路で共振現象を排除す
るための構成例を示す図。 11.21・・・抵抗器、23・・・導体柱、25・・
・金ワイヤ、31・・・入力端子、32・・・出力端子
、33・・・回路基板、34川回路素子、35・・・表
面グランド、36・・・床グランド、37.38・・・
導体ブリッジ、41・・・金ワイヤ。 第1図 第3 図 第2図 第4 図
Claims (2)
- (1)所定の厚さを有する回路基板上に回路素子が集積
形成され、該回路基板の表面に表面グランドを有し、該
回路基板が実装される基板に床グランドを有し、該回路
素子の入出力端でコプレナ線路構造あるいはユニプレナ
線路構造をとるマイクロ波集積回路において、 前記表面グランドと前記床グランドとの間に、高周波用
のQダンプ回路を挿入接続したことを特徴とするマイク
ロ波集積回路。 - (2)請求項1に記載のマイクロ波集積回路において、 Qダンプ回路が回路素子と同一回路基板上に集積された
ことを特徴とするマイクロ波集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2206334A JP3051430B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | マイクロ波集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2206334A JP3051430B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | マイクロ波集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0490601A true JPH0490601A (ja) | 1992-03-24 |
JP3051430B2 JP3051430B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=16521583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2206334A Expired - Lifetime JP3051430B2 (ja) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | マイクロ波集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3051430B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6016085A (en) * | 1998-09-28 | 2000-01-18 | Emc Technology Llc | Flat cable load |
US6046652A (en) * | 1997-03-31 | 2000-04-04 | International Business Machines Corporation | Loading element for EMI prevention within an enclosure |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP2206334A patent/JP3051430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6046652A (en) * | 1997-03-31 | 2000-04-04 | International Business Machines Corporation | Loading element for EMI prevention within an enclosure |
US6016085A (en) * | 1998-09-28 | 2000-01-18 | Emc Technology Llc | Flat cable load |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3051430B2 (ja) | 2000-06-12 |
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Legal Events
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