JPH05136640A - 高周波増幅回路 - Google Patents

高周波増幅回路

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JPH05136640A
JPH05136640A JP29423791A JP29423791A JPH05136640A JP H05136640 A JPH05136640 A JP H05136640A JP 29423791 A JP29423791 A JP 29423791A JP 29423791 A JP29423791 A JP 29423791A JP H05136640 A JPH05136640 A JP H05136640A
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JP
Japan
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high frequency
circuit
rfc
capacitor
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP29423791A
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English (en)
Inventor
Noriyuki Tanba
憲之 丹波
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 高周波信号を増幅する高周波用トランジスタ
Q1を誘電体からなる基板上に設ける。トランジスタQ
1の出力側が、基本周波数に対してλ(基板上での実効
波長)/4の長さの第1ストリップライン7と、基本周
波数に対してλ/6の長さの第2ストリップライン11
と、出力整合条件を満たすための所定のコンデンサ10
とを介してそれぞれ接地される。 【効果】 増幅された高周波信号に発生する3次高周波
成分が、第2ストリップライン11を通して除去され
る。よって、従来は、3次高周波を除去するためにBP
F(Band Pass Filter)を設けていたため、そのBPF
が回路の小型化に障害となっていたが、上記構成は、そ
のようなBPFを省くことができ、また、第2ストリッ
プライン11やコンデンサ10を基板上に一体形成でき
ることから、回路を小型化でき、IC化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、携帯用無線電話機等に
使用される高周波増幅回路であって、特に受信部に前置
される高周波増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高周波増幅回路は、図5に示すよ
うに、入力端子21より入力された高周波信号は、デカ
ップリングコンデンサ22、入力整合回路23を通り、
電界効果トランジスタであるトランジスタQ10のゲー
トに入力される。そのトランジスタQ10において増幅
された信号は、そのドレインより出力され、出力整合回
路24、デカップリングコンデンサ25を通り、出力端
子26より出力される。
【0003】上記の高周波増幅回路では、トランジスタ
Q10に所定の周波数の高周波信号が入力された場合、
コンデンサ27によってRFC(Radio Frequency Coil)
28は接地され、かつ、RFC28は所望とする基本周
波数のλ(基板上での実効波長:以下λは実効波長を指
す。)/4の長さに形成されているので、所望とする高
周波信号はRFC28で反射されてGNDには流れず、
高周波信号の損失が回避され、また、同様に、トランジ
スタQ10により増幅された出力高周波信号もRFC2
8で反射されてGNDに流れず、高周波信号の損失が回
避される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、高周波信号を増幅する際に、基本波に対して
整数倍の高周波を生じることがあり、これを除去するた
めに出力端子26にBPF(Band Pass Filter:帯域通
過フィルタ)29を用いる必要が生じており、よって、
そのようなBPF29を設けることは、高周波増幅回路
の大型化を招き、また、集積回路(IC:Integrated C
ircuit)を作製する際の障害となるという問題を生じて
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波増幅回路
は、以上の課題を解決するために、誘電体からなる基板
上に、高周波を増幅するトランジスタと、基本周波数に
おける上記の基板上での実効波長であるλの4分の1の
長さに形成されている第1ストリップラインとを設けて
なる高周波増幅回路において、前記トランジスタの出力
側が、λ/6の長さに形成されている第2ストリップラ
インと、出力整合条件を満たすために所定容量の容量性
素子とを介してそれぞれ接地されていることを特徴とし
ている。
【0006】
【作用】上記の構成によれば、図4の概略回路図に示す
ように、トランジスタQ1により増幅される基本周波数
の高周波信号は、第1ストリップラインおよび第2スト
リップラインにおいて反射されるので、減衰することな
く出力されるが、2次高周波は第1ストリップライン7
を通じてGNDに流れ、3次高周波は第2ストリップラ
イン11を通じてGNDに流れるので、発生した高次高
周波成分が次段回路に伝達されることが防止される。な
お、第2ストリップライン11に起因する出力整合条件
のずれは容量性素子であるコンデンサ10を設けること
で修正して整合できる。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図3に
基づいて説明すれば、以下の通りである。高周波増幅回
路はマイクロ波集積回路として設けられ、そのマイクロ
波集積回路には、誘電体からなる基板が用いられ、その
基板の裏面に接地用導体が貼り付けられ、上記の基板の
表面に金属を蒸着・メッキおよびエッチングして伝送線
路またはインダクタ等の受動素子であるストリップライ
ンの回路パターンを形成し、次に、トランジスタ等の能
動素子や、抵抗、キャパシタ、インダクタ等の受動素子
などの個別部品が半田付けあるいは熱圧着して取り付け
られている。なお、上記の基板としてはガラスエポキシ
が用いられる。
【0008】そのような高周波増幅回路には、図1に示
すように、能動素子としての高周波信号を増幅するトラ
ンジスタとしてガリウムひ素からなる電界効果トランジ
スタ(以下、トランジスタと略す)Q1が使用されてい
て、このトランジスタQ1のゲートは、インピーダンス
整合のための入力整合回路1およびコンデンサ8を介し
て入力端子3に接続されている。
【0009】また、トランジスタQ1のドレインには、
インピーダンス整合のための出力整合回路2およびコン
デンサ8を介して出力端子4に接続されており、トラン
ジスタQ1のソースは接地されている。
【0010】さらに、入力整合回路1と入力側のコンデ
ンサ8との間、および出力整合回路2と出力側のコンデ
ンサ8との間は、所望とする基本周波数における前記基
板上での実効波長λの4分の1(λ/4)の長さに形成
されているRFC(Radio Frequency Coil)(第1ストリ
ップライン)7と、パスコンデンサ9とを介してそれぞ
れ接地されている。
【0011】トランジスタQ1のゲートバイアスは、R
FC7を介して供給され、トランジスタQ1のドレイン
電源はRFC7’を介して供給される。なお、上記の実
効波長λは、真空中での波長/(基板の実効誘電率)
1/2 で表される。
【0012】その上、出力整合回路2と出力側のコンデ
ンサ8との間は、所望とする基本周波数における前記基
板上での実効波長λの6分の1(λ/6)の長さに形成
されているRFC(第2ストリップライン)11の一端
が接続され、そのRFC11の他端が接地されると共
に、そのRFC11の接続による出力整合条件のずれを
解消するために、さらに、比較的小容量の整合用コンデ
ンサ(容量性素子)10を介して接地されている。
【0013】次に、上記実施例の構成の動作について説
明すると、まず、図示しないアンテナより入力されてき
た高周波信号は、図示しないBPF(BandPass Filter)
によって所望とする基本周波数のみが取り出されトラン
ジスタQ1に入力される。このとき、トランジスタQ1
への入力は、上記の基本周波数に応じた整合をとってい
るため、所望しない周波数成分はほとんど増幅されな
い。
【0014】また、増幅された高周波信号は、RFC7
・7’が所望とする基本周波数のλ/4の長さに形成さ
れているので、上記の基本周波数の高周波信号は、各R
FC7・7’で反射されて接地側であるGND側には流
れず、ほとんど減衰することなく出力端子4から出力さ
れる。
【0015】ところで、このトランジスタQ1において
増幅された高周波信号には、基本周波数に対して整数倍
の高周波が発生することがあり、その主要な高次高周波
である2次高周波にとって、基本周波数のλ/4のRF
C7’はλ’(2次高周波の実効波長)/2として作動
するので、2次高周波成分はRFC7’では反射され
ず、GND側に流れることから、次段回路への2次高周
波成分および偶数次高周波成分の伝達が阻止される。
【0016】一方、3次高周波にとって、基本周波数の
λ/6のRFC11はλ”(3次高周波の実効波長)/
2として作動するので、3次高周波成分はRFC11で
は反射されず、RFC11を通してGND側に流れるこ
とにより、次段回路への3次高周波成分および奇数次高
周波成分の伝達が阻止される。
【0017】そこで、例として所望する基本周波数を1
GHzとし、基板としてガラスエポキシ(誘電率 4.8、板
厚1.0mm )を用いた場合、3次高周波成分の伝達阻止を
調べるために、図2(a)に示す基本周波数のλ/4の
RFC(線路長39.6mm)7およびコンデンサ(容量1000
pF)のみを設けた従来を示す回路と、図2(b)に示す
基本周波数のλ/4のRFC(線路長39.6mm)7、基本
周波数のλ/6のRFC(線路長26.4mm)11、コンデ
ンサ(容量1000pF)および整合用コンデンサ(容量1.8p
F)10を備える上記実施例を示す回路とを用いて、そ
れらにおける高周波信号の通過特性を調べた。
【0018】上記の各回路例において、基本周波数を1
GHzとすると、2次高周波は2GHz、3次高周波は3G
Hzとなる。図2(b)に示すように、基本周波数のλ/
4のRFC7のみでは、3次高周波を除去できないが、
図2(b)に示すように、基本周波数のλ/6のRFC
11と、出力整合条件を満たすように設定された比較的
小容量の整合用コンデンサ10とを加えることで、3次
高周波を除去することができる。
【0019】ところで、従来は、高周波信号を増幅する
際に生じる3次高周波成分を出力端子からの出力にBP
Fを接続して除去していたため、そのBPFがIC化等
の小型化が困難ことから、回路の小型化やマイクロ波集
積回路作成(IC化)の障害となっていた。
【0020】しかしながら、上記実施例の構成では、λ
/6のRFC11と、出力整合条件を満たすように設定
された比較的小容量(1.8pF程度)の整合用コンデンサ
10とを設けることにより、3次高周波成分の除去が可
能となるので、小型化の困難なBPFを省くことがで
き、その上、λ/6のRFC11と、整合用コンデンサ
10とが同一基板上に形成可能なことから、回路の小型
化を図ることができ、また、IC化も容易に実現可能な
ものとなっている。
【0021】上記構成では、基板としてガラスエポキシ
を用いた例を挙げたが、誘電体であるセラミックスやフ
ッ素樹脂を用いることも可能であり、さらに、ガリウム
ひ素(GaAs)あるいは二酸化珪素(SiO2)等の半導体を
基板として用い、上記構成の単体マイクロ波集積回路
(MonolithicIC)を作製することも可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明の高周波増幅回路は、以上のよう
に、誘電体からなる基板上に、高周波を増幅するトラン
ジスタと、基本周波数における上記の基板上での実効波
長であるλの4分の1の長さに形成されている第1スト
リップラインとを設けてなる高周波増幅回路において、
前記トランジスタの出力側が、λ/6の長さに形成され
ている第2ストリップラインと、出力整合条件を満たす
ために所定容量の容量性素子とを介してそれぞれ接地さ
れている構成である。
【0023】それゆえ、トランジスタにより増幅された
高周波信号の内、基本周波数の高周波信号は減衰するこ
となく出力されるが、2次高周波は第1ストリップライ
ンを通じてGNDに流れ、3次高周波は第2ストリップ
ラインを通じてGNDに流れるので、発生した高次高周
波成分が次段回路に伝達されることが防止される。
【0024】したがって、従来は、3次高周波を除去す
るためにBPF(Band Pass Filter)を設けていたた
め、そのBPFが回路の小型化に対して障害となってい
たが、上記構成は、そのようなBPFを省くことがで
き、また、第2ストリップラインや容量性素子を基板上
に形成できることから、回路を小型化でき、IC化も容
易に実現可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高周波増幅回路の回路図である。
【図2】上記高周波増幅回路のシュミレート用回路図
(b)およびそれと比較するためのシュミレート回路図
(a)である。
【図3】上記各シュミレート回路を用いてそれぞれ測定
した通過特性をそれぞれ示すグラフである。
【図4】上記高周波増幅回路の概略回路図である。
【図5】従来の高周波増幅回路の回路図である。
【符号の説明】
Q1 トランジスタ 7 RFC(第1ストリップライン) 10 整合用コンデンサ(容量性素子) 11 RFC(第2ストリップライン)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体からなる基板上に、高周波を増幅す
    るトランジスタと、基本周波数における上記の基板上で
    の実効波長であるλの4分の1の長さに形成されている
    第1ストリップラインとを設けてなる高周波増幅回路に
    おいて、 前記トランジスタの出力側が、λ/6の長さに形成され
    ている第2ストリップラインと、出力整合条件を満たす
    ために所定容量の容量性素子とを介してそれぞれ接地さ
    れていることを特徴とする高周波増幅回路。
JP29423791A 1991-11-11 1991-11-11 高周波増幅回路 Pending JPH05136640A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010010906A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Toshiba Corp Fetゲートバイアス回路
KR101298538B1 (ko) * 2006-11-29 2013-08-22 삼성전자주식회사 공유 드레인 전류 패스를 갖는 평형 증폭기

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