JPH0753298Y2 - マイクロ波増幅器 - Google Patents
マイクロ波増幅器Info
- Publication number
- JPH0753298Y2 JPH0753298Y2 JP1988048912U JP4891288U JPH0753298Y2 JP H0753298 Y2 JPH0753298 Y2 JP H0753298Y2 JP 1988048912 U JP1988048912 U JP 1988048912U JP 4891288 U JP4891288 U JP 4891288U JP H0753298 Y2 JPH0753298 Y2 JP H0753298Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- open
- circuit
- fet
- impedance
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- Microwave Amplifiers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はマイクロ波集積回路技術を用いて構成した低
雑音特性を有するマイクロ波増幅器に関するものであ
る。
雑音特性を有するマイクロ波増幅器に関するものであ
る。
第４図（ａ）は例えば特開昭61-181208号公報に示され
た従来のマイクロ波FET増幅器の平面図であり、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）の等価回路である。公知資料では
多段増幅器について示しているが、説明を簡単にするた
めに１段増幅器の場合について示す。
た従来のマイクロ波FET増幅器の平面図であり、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）の等価回路である。公知資料では
多段増幅器について示しているが、説明を簡単にするた
めに１段増幅器の場合について示す。
第４図（ａ）において、１は増幅素子としてのFET、2,4
は誘電体基板、3,5は金属膜、６は接地金属板、７〜９
は金属細線、10は入力整合回路、11は出力整合回路であ
る。
は誘電体基板、3,5は金属膜、６は接地金属板、７〜９
は金属細線、10は入力整合回路、11は出力整合回路であ
る。
この増幅器は、接地金属板６上にFET1およびマイクロ波
集積回路技術を用いてそれぞれ金属膜3,5が形成されて
いる誘電体基板2,4を装着し、FET1のゲート端子と金属
膜３間、FET1のドレイン端子と金属膜５間、FET1のソー
ス端子と接地金属板６間を金属細線7,8,9でそれぞれ接
続した構造となっている。金属細線8,9はマイクロ波の
波長に比べ十分短い長さに選ばれ、また、誘電体基板２
と金属膜３と接地金属板６とで入力整合回路10が形成さ
れ、誘電体基板４と金属膜５と接地金属板６とで出力整
合回路11が形成されている。
集積回路技術を用いてそれぞれ金属膜3,5が形成されて
いる誘電体基板2,4を装着し、FET1のゲート端子と金属
膜３間、FET1のドレイン端子と金属膜５間、FET1のソー
ス端子と接地金属板６間を金属細線7,8,9でそれぞれ接
続した構造となっている。金属細線8,9はマイクロ波の
波長に比べ十分短い長さに選ばれ、また、誘電体基板２
と金属膜３と接地金属板６とで入力整合回路10が形成さ
れ、誘電体基板４と金属膜５と接地金属板６とで出力整
合回路11が形成されている。
このような構造のマイクロ波FET増幅器は第４図（ｂ）
の等価回路で表わすことができる。この図において12は
金属細線７によるインダクタである。このインダクタ12
は、FET1のソース端子に直列に接続され、直列帰還回路
の働きを有する。公知資料によれば、このインダクタ12
の値を適当に選ぶことにより、FET1の入力インピーダン
スと、雑音指数が最小となる最適電源インピーダンスの
共役値とを近づけることができる。また、入力整合回路
10および出力整合回路11はFET1の入力インピーダンスと
電源インピーダンス、FET1の出力インピーダンスと負荷
インピーダンスをそれぞれ整合されるよう設計されてい
る。
の等価回路で表わすことができる。この図において12は
金属細線７によるインダクタである。このインダクタ12
は、FET1のソース端子に直列に接続され、直列帰還回路
の働きを有する。公知資料によれば、このインダクタ12
の値を適当に選ぶことにより、FET1の入力インピーダン
スと、雑音指数が最小となる最適電源インピーダンスの
共役値とを近づけることができる。また、入力整合回路
10および出力整合回路11はFET1の入力インピーダンスと
電源インピーダンス、FET1の出力インピーダンスと負荷
インピーダンスをそれぞれ整合されるよう設計されてい
る。
従って、FET1のソース端子に適当なインダクタ12を接続
することにより、雑音指数および入力VSWR特性の良好な
マイクロ波FET増幅器を得ることができる。
することにより、雑音指数および入力VSWR特性の良好な
マイクロ波FET増幅器を得ることができる。
従来のマイクロ波FET増幅器は、FETのソース端子に接続
されるインダクタとして金属細線を用いており、この金
属細線の接続はボンディング等により行なうため金属細
線を所定の長さに保つことが難しく、そのインダクタの
特性にばらつきが生じる。また、FETを製作する上で動
作層のキャリア濃度および形状も常に一定に保つことが
難しく、FET自身にも特性ばらつきが生じ、これにより
マイクロ波FET増幅器としての増幅特性がばらついてし
まうという問題点があった。
されるインダクタとして金属細線を用いており、この金
属細線の接続はボンディング等により行なうため金属細
線を所定の長さに保つことが難しく、そのインダクタの
特性にばらつきが生じる。また、FETを製作する上で動
作層のキャリア濃度および形状も常に一定に保つことが
難しく、FET自身にも特性ばらつきが生じ、これにより
マイクロ波FET増幅器としての増幅特性がばらついてし
まうという問題点があった。
この考案は上記ような問題点を解消するためになされた
もので、増幅素子の所定端子（FETのソース端子）に接
続される直列帰還回路のインピーダンスを適切に調整可
能とすることにより、増幅素子の特性およびその所定端
子に接続されるインダクタにばらつきが生じても、常に
安定した増幅特性を有するマイクロ波増幅器を得ること
を目的とする。
もので、増幅素子の所定端子（FETのソース端子）に接
続される直列帰還回路のインピーダンスを適切に調整可
能とすることにより、増幅素子の特性およびその所定端
子に接続されるインダクタにばらつきが生じても、常に
安定した増幅特性を有するマイクロ波増幅器を得ること
を目的とする。
この考案に係るマイクロ波増幅器は、誘電体基板２ある
いは半導体基板に形成した整合回路10,11と、増幅素子
（FET1）と、この増幅素子を接地する回路の誘導性リア
クタンス成分により構成される直列帰還回路と、この直
列帰還回路に対し並列に接続され、電気長を変えること
により上記誘導性リアクタンス成分との並列共振周波数
を、使用周波数に比べ十分高くなるようにしながら、上
記直列帰還回路のインピーダンスを可変し、帰還量を調
整する先端開放スタブ15とを設けて成ることを特徴とし
たものである。
いは半導体基板に形成した整合回路10,11と、増幅素子
（FET1）と、この増幅素子を接地する回路の誘導性リア
クタンス成分により構成される直列帰還回路と、この直
列帰還回路に対し並列に接続され、電気長を変えること
により上記誘導性リアクタンス成分との並列共振周波数
を、使用周波数に比べ十分高くなるようにしながら、上
記直列帰還回路のインピーダンスを可変し、帰還量を調
整する先端開放スタブ15とを設けて成ることを特徴とし
たものである。
先端開放スタブ15の長さを変化させると、インダクタ16
と先端開放スタブ15とで構成される直列帰還回路のイン
ピーダンスが変化し、これにより増幅素子（FET1）の増
幅特性を安定したものに設定できる。
と先端開放スタブ15とで構成される直列帰還回路のイン
ピーダンスが変化し、これにより増幅素子（FET1）の増
幅特性を安定したものに設定できる。
以下、この考案の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）はこの実施例のマイクロ波FET増幅器の構成を
示す斜視図である。第１図（ａ）において13は金属膜、
14は金属細線、15はマイクロ波の1/4波長より短い先端
開放スタブである。金属膜13は金属膜3,5と同様にマイ
クロ波集積回路技術を用いて誘電体基板２上に形成され
ており、金属膜13上にFET1が装着されている。金属膜13
の一端には先端開放スタブ15が接続されており、FET1の
ソース端子と金属膜13間、金属膜13の他端と接地金属板
６間に金属細線7,14でそれぞれ接続されている。なお、
第１図（ａ）において、第４図（ａ）に示す構成要素に
対応するものには同一の符号を付している。
図（ａ）はこの実施例のマイクロ波FET増幅器の構成を
示す斜視図である。第１図（ａ）において13は金属膜、
14は金属細線、15はマイクロ波の1/4波長より短い先端
開放スタブである。金属膜13は金属膜3,5と同様にマイ
クロ波集積回路技術を用いて誘電体基板２上に形成され
ており、金属膜13上にFET1が装着されている。金属膜13
の一端には先端開放スタブ15が接続されており、FET1の
ソース端子と金属膜13間、金属膜13の他端と接地金属板
６間に金属細線7,14でそれぞれ接続されている。なお、
第１図（ａ）において、第４図（ａ）に示す構成要素に
対応するものには同一の符号を付している。
第１図（ｂ）は第１図（ａ）の等価回路である。先端開
放スタブ15は金属細線7,14および金属膜13に存在するイ
ンダクタ16に並列に接続された回路で表わすことができ
る。この回路はFET1のソース端子に直列に接続されるた
め直列帰還回路と見なすことができる。この回路のイン
ダクタ16の値をＬ、先端開放スタブ15の特性インピーダ
ンスをＺ、電気長をθとすると、この回路のインピーダ
ンスZpは式（１）で表わすことができる。
放スタブ15は金属細線7,14および金属膜13に存在するイ
ンダクタ16に並列に接続された回路で表わすことができ
る。この回路はFET1のソース端子に直列に接続されるた
め直列帰還回路と見なすことができる。この回路のイン
ダクタ16の値をＬ、先端開放スタブ15の特性インピーダ
ンスをＺ、電気長をθとすると、この回路のインピーダ
ンスZpは式（１）で表わすことができる。
ここでＷは角周波数である。
このように先端開放スタブ15の電気長すなわち物理長を
変化させることにより、直列帰還回路のインピーダンス
Zpを可変できる。先端開放スタブ15の物理長はレーザ等
で先端を切断することにより容易に変えることができ
る。
変化させることにより、直列帰還回路のインピーダンス
Zpを可変できる。先端開放スタブ15の物理長はレーザ等
で先端を切断することにより容易に変えることができ
る。
なお、先端開放スタブ15とインダクタ16等の誘導性リア
クタンス成分の並列共振周波数は使用周波数に比べ十分
高くなるように先端開放スタブ15の特性インピーダンス
Ｚと電気長とを選んでいる。即ち、先端開放スタブ15
は、直列帰還回路を補償，調整するものであり、このこ
とにより、FET1の入力インピーダンスと、雑音指数が小
さくなる適当な電源インピーダンスの共役値とを近づ
け、安定した増幅特性を得ることができるものである。
クタンス成分の並列共振周波数は使用周波数に比べ十分
高くなるように先端開放スタブ15の特性インピーダンス
Ｚと電気長とを選んでいる。即ち、先端開放スタブ15
は、直列帰還回路を補償，調整するものであり、このこ
とにより、FET1の入力インピーダンスと、雑音指数が小
さくなる適当な電源インピーダンスの共役値とを近づ
け、安定した増幅特性を得ることができるものである。
従って、この実施例によれば、金属細線7,14の長さおよ
びFET1の特性にばらつきが生じても、直列帰還回路のイ
ンピーダンスを変化させてFET1の特性を調整するような
調整機構があるため、増幅特性のばらつきの少ないマイ
クロ波FET増幅器を得ることができる。
びFET1の特性にばらつきが生じても、直列帰還回路のイ
ンピーダンスを変化させてFET1の特性を調整するような
調整機構があるため、増幅特性のばらつきの少ないマイ
クロ波FET増幅器を得ることができる。
第２図および第３図はこの考案のマイクロ波FET増幅器
の他の各実施例を示す斜視図である。第２図および第３
図において、第１図（ａ）に示す構成要素に対応するも
のには同一の符号を付す。
の他の各実施例を示す斜視図である。第２図および第３
図において、第１図（ａ）に示す構成要素に対応するも
のには同一の符号を付す。
先端開放スタブ15として第２図に示すように複数個の金
属島17を誘電体基板２上に設け、各金属島17間を金属細
線18で接続したものであっても良い。この場合、その全
長はマイクロ波の1/4波長より短く設定されており、金
属細線18を切断するだけで先端開放スタブ15の物理長を
可変できる。
属島17を誘電体基板２上に設け、各金属島17間を金属細
線18で接続したものであっても良い。この場合、その全
長はマイクロ波の1/4波長より短く設定されており、金
属細線18を切断するだけで先端開放スタブ15の物理長を
可変できる。
また、第１図（ｂ）に示すインダクタ16として、第３図
に示すように一端がバイアホール19により接地され、先
端がFET1のソース端子に接続されたストリップ導体20を
用い、先端開放スタブ15を直接、FET1のソース端子に接
続するとともに、FET1、金属膜3,5、先端開放スタブ15
およびストリップ導体20を半導体基板21上にモノリシッ
ク集積回路技術を用いて一体形成したものであってもよ
い。
に示すように一端がバイアホール19により接地され、先
端がFET1のソース端子に接続されたストリップ導体20を
用い、先端開放スタブ15を直接、FET1のソース端子に接
続するとともに、FET1、金属膜3,5、先端開放スタブ15
およびストリップ導体20を半導体基板21上にモノリシッ
ク集積回路技術を用いて一体形成したものであってもよ
い。
上記実施例によれば、FET1のソース端子に接続されるイ
ンダクタ16に並列に先端開放スタブ15を接続し、先端開
放スタブの物理長を変えることにより、FET1の特性を変
化させることができる。したがって、FET1自体の特性お
よびFT1のソース端子に接続されるインダクタ16にばら
つきが生じても、常に安定した特性を有するマイクロ波
増幅器を得ることができる。また、スタブ15を、互いに
金属細線18で接続される複数の金属島17により、全長が
信号の1/4波長より短くなるよう構成したので、回路を
小型に構成できるとともに、金属細線18を切断すること
により、容易に調整を行うことができる。
ンダクタ16に並列に先端開放スタブ15を接続し、先端開
放スタブの物理長を変えることにより、FET1の特性を変
化させることができる。したがって、FET1自体の特性お
よびFT1のソース端子に接続されるインダクタ16にばら
つきが生じても、常に安定した特性を有するマイクロ波
増幅器を得ることができる。また、スタブ15を、互いに
金属細線18で接続される複数の金属島17により、全長が
信号の1/4波長より短くなるよう構成したので、回路を
小型に構成できるとともに、金属細線18を切断すること
により、容易に調整を行うことができる。
なお、上記実施例は増幅素子としてFETを用いたが、バ
イポーラトランジスタやHEMTなどを用いても良く、ま
た、接地端子としてゲート端子またはドレイン端子であ
っても良い。
イポーラトランジスタやHEMTなどを用いても良く、ま
た、接地端子としてゲート端子またはドレイン端子であ
っても良い。
以上のように本考案によれば、誘電体基板あるいは半導
体基板に形成した整合回路と、増幅素子と、この増幅素
子を接地する回路の誘導性リアクタンス成分により構成
される直列帰還回路と、この直列帰還回路に対し並列に
接続され、電気長を変えることにより上記誘導性リアク
タンス成分との並列共振周波数を、使用周波数に比べ十
分高くなるようにしながら、上記直列帰還回路のインピ
ーダンスを可変し、帰還量を調整する先端開放スタブと
を設けて成るので、増幅素子に接続される直列帰還回路
のインピーダンスを調整して特性のばらつきを低減する
ことができ、安定した増幅特性を得ることができる。
体基板に形成した整合回路と、増幅素子と、この増幅素
子を接地する回路の誘導性リアクタンス成分により構成
される直列帰還回路と、この直列帰還回路に対し並列に
接続され、電気長を変えることにより上記誘導性リアク
タンス成分との並列共振周波数を、使用周波数に比べ十
分高くなるようにしながら、上記直列帰還回路のインピ
ーダンスを可変し、帰還量を調整する先端開放スタブと
を設けて成るので、増幅素子に接続される直列帰還回路
のインピーダンスを調整して特性のばらつきを低減する
ことができ、安定した増幅特性を得ることができる。
第１図（ａ）はこの考案の一実施例に係るマイクロ波FE
T増幅器の構成を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図
（ａ）に示すマイクロ波FET増幅器の等価回路図、第２
図および第３図はこの考案の他の実施例に係る各マイク
ロ波FET増幅器の構成を示す斜視図、第４図（ａ）は従
来のマイクロ波FET増幅器の構成を示す斜視図、第４図
（ｂ）はこの従来のマイクロ波FET増幅器の等価回路図
である。 １……FET（増幅素子）、２……誘電体基板、15……先
端開放スタブ、16……インダクタ、17……金属島、18…
…金属細線。
T増幅器の構成を示す斜視図、第１図（ｂ）は第１図
（ａ）に示すマイクロ波FET増幅器の等価回路図、第２
図および第３図はこの考案の他の実施例に係る各マイク
ロ波FET増幅器の構成を示す斜視図、第４図（ａ）は従
来のマイクロ波FET増幅器の構成を示す斜視図、第４図
（ｂ）はこの従来のマイクロ波FET増幅器の等価回路図
である。 １……FET（増幅素子）、２……誘電体基板、15……先
端開放スタブ、16……インダクタ、17……金属島、18…
…金属細線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−51814（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−192716（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−203512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−142121（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】誘電体基板あるいは半導体基板に形成した
整合回路と、増幅素子と、この増幅素子を接地する回路
の誘導性リアクタンス成分により構成される直列帰還回
路とから成るマイクロ波増幅器において、上記直列帰還
回路に対し並列に接続され、電気長を変えることにより
上記誘導性リアクタンス成分との並列共振周波数を、使
用周波数に比べ十分高くなるようにしながら、上記直列
帰還回路のインピーダンスを可変し、帰還量を調整する
先端開放スタブを設けて成ることを特徴とするマイクロ
波増幅器。 - 【請求項２】上記先端開放スタブは、互いに金属細線で
接続される複数の金属部より構成され、全長がマイクロ
波の1/4波長より短く設定されて成ることを特徴とする
実用新案登録請求の範囲（１）記載のマイクロ波増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988048912U JPH0753298Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | マイクロ波増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988048912U JPH0753298Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | マイクロ波増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01151616U JPH01151616U (ja) | 1989-10-19 |
| JPH0753298Y2 true JPH0753298Y2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=31275039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988048912U Expired - Lifetime JPH0753298Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | マイクロ波増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753298Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017046297A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社東芝 | 高周波低雑音増幅器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56142121U (ja) * | 1980-03-25 | 1981-10-27 | ||
| JPS6251814A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-06 | Sharp Corp | 増幅器 |
| JPS62203512U (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-25 |
-
1988
- 1988-04-12 JP JP1988048912U patent/JPH0753298Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01151616U (ja) | 1989-10-19 |
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