JPH0537253A - 高周波増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、高周波増幅器に関し、高周波増幅
器の増幅段間及び増幅段とフィルタ段の段間結合を防止
して、小型化することを目的とする。 【構成】 多層基板１に、多段の高周波増幅器を構成す
る各回路部品の内、コイルを厚膜導体のコイルパターン
で構成して内蔵させると共に、多層基板１の外側表面
で、かつ内蔵したコイルと積層方向で対向する位置に、
一方の電極をＧＮＤに接続するコンデンサＣ₁ を実装し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多段の高周波増幅回路
を構成する各回路部品を、多層基板に実装した高周波増
幅器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の高周波増幅回路例、図４は
従来例における高周波増幅回路実装基板の平面図であ
る。図中、Ｔｒ₁ ，Ｔｒ₂ はトランジスタ、Ｒ₁ 〜Ｒ₆
は抵抗、Ｌ₁ ，Ｌ₂ はコイル、Ｃ₁ 〜Ｃ₈ はコンデン
サ、１Ｎは入力端子、ＯＵＴは出力端子、Ｖｃｃは電
源、１は多層基板、２はＧＮＤパターン、２ＡはＧＮＤ
パターンの延長部、３は部品（ディスクリート部品）、
４−１はコイルＬ₁ の内蔵位置を示す。

【０００３】従来、高周波増幅回路として、例えば図３
に示したような二段増幅回路が知られていた。図３の回
路では、トランジスタＴｒ₁ 、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₃ 〜
Ｃ₅ 、抵抗Ｒ₁ 〜Ｒ₃ 、コイルＬ₁ で一段目（前段）を
構成し、トランジスタＴｒ₂ 、コンデンサＣ₂ 、Ｃ₆ 〜
Ｃ₈ 、抵抗Ｒ₄ 〜Ｒ₆ 、コイルＬ₂ で二段目（後段）を
構成している。

【０００４】入力端子１Ｎに入力した高周波信号は、前
記の一段目及び二段目でそれぞれ増幅された後、出力端
子ＯＵＴから出力する。図３の回路において、コイルＬ
₁ 、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₃ 、Ｃ₅ から成る部分及びコイ
ルＬ₂ 、コンデンサＣ₂ 、Ｃ₆ 、Ｃ₈ の部分は、それぞ
れインピーダンス変換回路（段間のインピーダンス変換
回路）を構成する。

【０００５】また、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₂ は、高周波接
地用（周波数の高い成分を通過させて接地する）のコン
デンサである。前記のような回路構成の高周波増幅器を
設計する場合、高周波帯では段間の結合が致命的な発振
現象の原因となりかねないため、小型化する場合は、設
計に注意することが必要である。

【０００６】従来一般に、小型の高周波増幅器は、多層
基板を用いて設計されていた。このような多層基板を用
いた高周波増幅器の設計においては、大型化しやすいコ
イルを多層基板に内蔵することが考えられる。

【０００７】しかし、この場合、コイルが段間結合しな
いようにする必要があり、そのために、例えば次のよう
なことが考えられていた。その一例を図４に基づいて説
明する。図４は、図３に示した高周波増幅回路を多層基
板に実装した際の該多層基板の平面図（表面層）であ
る。

【０００８】図示のように多層基板１の外側表面には、
トランジスタＴｒ₁，Ｔｒ₂ や他の部品（ディスクリー
ト部品）３が実装されると共に、ＧＮＤパターン２が図
示のように形成されている。

【０００９】また、多層基板１の内部であって、コイル
Ｌ₁ の内蔵位置４−１（図示点線内）には、コイルＬ₁
が厚膜導体のコイルパターンとして内蔵されている。こ
のコイルＬ₁ はトランジスタＴｒ₁のコレクタに接続す
るため、トランジスタＴｒ₁ の近くであって、一段目と
二段目の段間部分に形成する。

【００１０】この場合、多層基板１に内蔵したコイルＬ
₁ が、二段目の回路と段間結合しないようにする必要が
ある。このため、外側表面上に形成したＧＮＤパターン
の延長部２Ａを一段目と二段目との間（トランジスタＴ
ｒ₁ とＴｒ₂ との間）に形成すると共に、段間距離をあ
る程度大きくする。

【００１１】このようにすれば段間結合を防止した高周
波増幅器が得られることになる。また、ＧＮＤパターン
の延長部２Ａを形成しない場合には、段間距離を更に大
きくすることが必要である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) 図４に示したように、段間にＧＮＤパターンの延長
部を形成して段間結合を防止する場合、ＧＮＤパターン
の延長部を形成するスペースと、更に多少の段間距離が
必要である。このため、高周波増幅器の小型化が困難で
あった。

【００１３】(2) ＧＮＤパターンの延長部を形成しない
で段間の結合防止を行う場合は、図４に示した例よりも
更に段間距離を大きくする必要がある。従って、高周波
増幅器の小型化が更に困難となる。本発明は、このよう
な従来の課題を解決し、高周波増幅器の段間結合を防止
して、小型化できるようにすることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、次のように構成した。 (1) 多段の高周波増幅回路を構成する各回路部品を、多
層基板に実装した高周波増幅器において、前記回路部品
の内、コイルを、厚膜導体のコイルパターンで構成して
多層基板に内蔵させると共に、多層基板の外側表面上
で、かつ内蔵した前記コイルと積層方向で対向する位置
に、一方の電極をＧＮＤに接続したコンデンサを実装し
た。

【００１５】(2) 前記コンデンサとして、段間のインピ
ーダンス変換回路を構成するコンデンサを用いた。 (3) 前記コンデンサとして、チップ型コンデンサを用い
た。

【００１６】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を説明する。高
周波増幅器には、トランジスタ、コイル、コンデンサ、
抵抗等が使用されているが、これらの部品の内、コイル
は比較的大型化しやすい。そこで上記構成のように、コ
イルを多層基板に内蔵させ、このコイルと対向する位置
に、一方の電極をＧＮＤに接続したコンデンサを配置す
る。

【００１７】このような配置にすると、コンデンサのＧ
ＮＤ電極が段間のシールド作用を行い、内蔵コイルによ
る次段への結合を防止できる。このため段間結合による
発振現象の発生も防止できる。

【００１８】また、従来のような段間結合防止のために
ＧＮＤパターンの延長部を設けなくて済み、多層基板の
スペースを有効して部品を配置できるから、高周波増幅
器が小型化できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （実施例の説明）図１〜図２は、本発明の実施例を示し
た図であり、図１は高周波増幅回路実装基板の平面図、
図２は高周波増幅回路実装基板の分解斜視図である。

【００２０】図中、図３、図４と同符号は同一のものを
示す。また、１−１は多層基板の第１層（表面層）、１
−２は第２層、１−３は第３層、５−１，５−２，６−
１，６−２はそれぞれコイルパターン、４−２はコイル
Ｌ₂ の内蔵位置を示す。

【００２１】この実施例では、図３に示した高周波増幅
回路（二段増幅回路）を多層基板に実装した例について
説明する。図１，図２に示したように、多層基板１の第
２層１−２と第３層１−３上にコイルパターン５−１，
５−２，６−１，６−２を形成し、該多層基板１に内蔵
させる。

【００２２】前記各コイルパターン５−１，５−２，６
−１，６−２は、それぞれ厚膜導体パターンとして形成
し、図示の点線で示した部分を、ブラインドスルーホー
ル（内部が導体で満たされたスルーホール）によって接
続する。

【００２３】この場合、コイルパターン５−１，５−２
でコイルＬ₁ を形成し、コイルパターン６−１，６−２
でコイルＬ₂ を形成する。また、多層基板１の外側表面
である第１層１−１上には、トランジスタＴｒ₁ 、Ｔｒ
₂ や他の部品（ディスクリート部品）３を実装すると共
に、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₂ を実装（コンデンサＣ₁はＴ
ｒ₁ とＴｒ₂ との間に実装）する。更にＧＮＤパターン
２を厚膜導体パターンで形成し、各部品等のＧＮＤ端子
と接続する。

【００２４】前記のコンデンサＣ₁ 、Ｃ₂ はチップコン
デンサを用い、コイルＬ₁ の内蔵位置４−１上にはコン
デンサＣ₁を実装し、コイルＬ₂ の内蔵位置４−２上に
は、コンデンサＣ₂ を実装する。また一段目の部品と二
段目の部品は、それぞれまとめて、なるべく近くに配置
する。

【００２５】そして、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₂ の各ＧＮＤ
電極を、ＧＮＤパターン２に接続する。このようにする
と、コンデンサＣ₁ 、Ｃ₂ に使用されている複数枚のＧ
ＮＤ電極が、ＧＮＤパターン２と接続されるので、段間
は、空間的にもシールドされた構造となる。

【００２６】なお、この例では、コンデンサＣ₁ が一段
目と二段目の段間結合を防止するために使用され、コン
デンサＣ₂ は、二段目とその後に接続される他の回路と
の結合防止用として用いられる。

【００２７】例えば、トランジスタＴｒ₂ を含む二段目
が最終段であった場合には、その後段にローパスフィル
タを接続することがある。このような場合には、コンデ
ンサＣ₂ により、増幅器の最終段とローパスフィルタと
の間の段間結合を防止することができる。

【００２８】（他の実施例の説明）以上実施例について
説明したが、本発明は次のようにしても実施可能であ
る。 (1) 図１，図２において、コンデンサＣ₁ とトランジス
タＴｒ₂ の各部品間に、他の部品（チップコンデンサ
等）を配置することも可能である。

【００２９】(2) 図１，図２において、トランジスタＴ
ｒ₁ とコンデンサＣ₁ の各部品間に、他の部品を配置す
ることも可能である。 (3) 高周波増幅器は、二段構成に限らず、それ以上の多
段構成の場合でも同様にして実施可能である。

【００３０】(4) 多層基板の外側表面上であって、コイ
ルＬ₁ ，Ｌ₂ の内蔵位置上に実装するコンデンサは、コ
ンデンサＣ₁，Ｃ₂ に限らず、一方の電極をＧＮＤに接
続するコンデンサならば、他のコンデンサでもよい、た
だし、上記実施例のように、コンデンサＣ₁ ，Ｃ₂ を実
装した方が好ましい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 多層基板の外側表面上で、かつ内蔵したコイルと積
層方向で対向する位置に、一方の電極をＧＮＤに接続し
たコンデンサを接続したので、このコンデンサにより、
増幅段間及び増幅段とフィルタ段の段間をシールドし
て、前記段間結合を防止できる。

【００３２】(2) 前記コンデンサが、その内部に複数枚
のＧＮＤ電極を有するものであれば、空間的にも増幅段
間および増幅段とフィルタ段間の段間をシールドでき
る。従って、確実に前記段間結合を防止できる。

【００３３】(3) 前記のように段間結合を防止できるの
で、不要な発振現象等の発生を防止できる。 (4) コンデンサのＧＮＤ電極を利用して、段間結合を防
止したので、図４に示したＧＮＤパターンの延長部も不
要となる。また、前記ＧＮＤパターンの延長部を形成し
ていた領域にコンデンサを配置したので、その分、スペ
ースを有効利用できる。

【００３４】(5) 多層基板上のスペースを有効利用でき
るから、高周波増幅器が小型化できる。特に前記コンデ
ンサとして、トランジスタ間の段間のインピーダンス変
換回路のコンデンサを用いれば、段間回路が小型化でき
る。 (6) 高周波増幅器を小型化しても、段間結合を防止して
発振現象等の発生を防止できるから、高周波増幅器の信
頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における高周波増幅回路実装基
板の平面図である。

【図２】実施例における高周波増幅回路実装基板の分解
斜視図である。

【図３】従来の高周波増幅回路例（二段増幅回路）であ
る。

【図４】従来例におけるる高周波増幅回路実装基板の平
面図である。

【符号の説明】

１ 多層基板 ２ ＧＮＤパターン ３ 部品（ディスクリート部品） ４−１ コイルＬ₁ の内蔵位置 ４−２ コイルＬ₂ の内蔵位置 ５−１，５−２ コイルＬ₁ のコイルパターン ６−１，６−２ コイルＬ₂ のコイルパターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多段構成の高周波増幅回路を構成する各
   回路部品を、多層基板（１）に実装した高周波増幅器に
   おいて、 前記回路部品の内、コイル（Ｌ₁ ）を、厚膜導体のコイ
   ルパターン（５−１、５−２）で構成して多層基板
   （１）に内蔵させると共に、 多層基板（１）の外側表面上で、かつ内蔵した前記コイ
   ル（Ｌ₁ ）と積層方向で対向する位置に、 一方の電極をＧＮＤに接続したコンデンサを実装したこ
   とを特徴とする高周波増幅器。
2. 【請求項２】 前記コンデンサとして、増幅段間及び増
   幅段とフィルタ段の段間のインピーダンス変換回路を構
   成するコンデンサ（Ｃ₁ ）を用いたことを特徴とする請
   求項１記載の高周波増幅器。
3. 【請求項３】 上記コンデンサとして、チップ型コンデ
   ンサを用いたことを特徴とする請求項１または２記載の
   高周波増幅器。