JPH0918201A - 高周波回路内の直流回路 - Google Patents

高周波回路内の直流回路

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JPH0918201A
JPH0918201A JP16331995A JP16331995A JPH0918201A JP H0918201 A JPH0918201 A JP H0918201A JP 16331995 A JP16331995 A JP 16331995A JP 16331995 A JP16331995 A JP 16331995A JP H0918201 A JPH0918201 A JP H0918201A
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JP
Japan
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circuit
high frequency
line
direct current
strip
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JP16331995A
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Takashi Tsuda
高至 津田
Yasunari Nagakubo
憩功 長久保
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストリップラインを用いた高周波回路内の直
流回路に関し、簡単な構成により高周波結合を防止す
る。 【構成】 マイクロ波回路等の高周波回路内の電源ライ
ン,直流制御ライン,バイアスライン等の直流が流れる
ストリップラインからなる直流回路に於いて、その直流
が流れるストリップラインを、それぞれ異なる特性イン
ピーダンスZ01,Z02を有するパターンとすると共に、
長さL1 に対応した共振周波数を、高周波回路の使用周
波数帯域外に選定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波回路等の高
周波回路内の直流回路に関する。各種の高周波回路に於
いて、電源ライン,バイアスライン,直流制御ライン,
検出信号ライン等の直流が流れる直流回路を、フォトエ
ッチング技術や印刷回路技術によって、高周波信号が流
れるストリップラインと同様のストリップラインによっ
て構成している。このストリップラインからなる直流回
路に、高周波回路の高周波信号が漏れることにより、不
要な高周波結合が生じる問題があり、これを防止するこ
とが要望されている。
【0002】
【従来の技術】光通信装置や無線通信装置等に於ける高
周波信号を取扱う高周波回路は、誘電体基板上のストリ
ップラインを用いて構成する場合が一般的である。又こ
のような高周波回路に於いては、前述のように、動作電
圧を供給する為の電源ライン,トランジスタ等にバイア
ス電圧を供給する為のバイアスライン,増幅利得や位相
等を制御する為の直流制御ライン,出力信号レベル等を
検出した直流が流れる検出信号ライン等が設けられてい
る。
【0003】図3は従来例の説明図であり、高周波集積
回路の要部を示し、31は電界効果トランジスタ、Gは
ゲート、Sはソース、Dはドレイン、32,42はバイ
アス供給用パッド、33,34,43は薄膜キャパシ
タ、35,36,45,46は直流が流れるバイアスラ
イン、37,47はビアホール、38は高周波信号の入
力側のストリップライン、39は高周波信号の出力側の
ストリップライン、40,41はスタブである。
【0004】誘電体基板上にストリップラインや薄膜キ
ャパシタ等が形成されるもので、高周波信号を増幅する
電界効果トランジスタ31は、平衡型のソースSを有す
る場合を示し、各ソースSは、それぞれビアホール3
7,47を介して誘電体基板の裏面のアースに接続され
ている。又パッド32からバイアスライン35,36と
ストリップライン39とを介して、電界効果トランジス
タ31のドレインに直流バイアスが供給され、又パッド
42からバイアスライン45,46とストリップライン
38とを介して電界効果トランジスタ31のゲートに直
流バイアスが供給されて、ソース接地型増幅器として、
ストリップライン38からの高周波信号を増幅して、ス
トリップライン39に出力する。
【0005】この場合、高周波信号が伝搬するストリッ
プライン38,39は、例えば、特性インピーダンスが
50Ωとなるようなパターンに形成され、又直流が流れ
るバイアスライン35,36,45,46は、例えば、
特性インピーダンスが150Ωとなるようなストリップ
ラインの構成が用いられる。
【0006】又薄膜キャパシタ33,34,43は、そ
れぞれ上部電極と下部電極との間に誘電体薄膜を介在さ
せて構成したもので、ビアホール37,47によって下
部電極はアースされる。それにより、バイアスライン3
6と薄膜キャパシタ33とビアホール37とにより、整
合用終端短絡スタブが形成される。又バイアスライン4
6と薄膜キャパシタ43とビアホール47とにより、整
合用終端短絡スタブが形成される。
【0007】図4は従来例の増幅回路の説明図であり、
50は入力端子、51〜53は増幅器、54は出力端
子、55,56は電源端子、57,58は電源ライン、
59〜63はコンデンサである。入力端子50からの信
号は、増幅器51〜53により順次増幅されて、出力端
子54から次段の回路等に送出される。
【0008】増幅器51〜53は電界効果トランジスタ
やバイポーラトランジスタ等によって構成され、例え
ば、ストリップラインによって順次接続されている。又
増幅器53が終段の電力増幅器の場合、消費電力が大き
いから、電源ライン58を他の増幅器51,52の電源
ライン57と別個に形成する場合が多い。これらの電源
ライン57,58もストリップライン構成とする場合が
一般的である。又コンデンサ59〜63は、例えば、図
3に於ける薄膜キャパシタと同様な構成が用いられる。
【0009】図5は従来例の検出回路の説明図であり、
70は入力端子、71〜73は演算増幅器、74は出力
端子、75〜78はコンデンサ、79,80は抵抗、8
1は直流ラインである。演算増幅器71は、入力端子7
0からコンデンサ75を介した信号と、直流ライン81
を介した基準値とを比較して、相補信号を出力し、又演
算増幅器72は相補信号を増幅して出力端子74から後
段の回路に送出し、又演算増幅器73は、相補信号を比
較して、差分に対応する信号を直流ライン81に出力す
る。
【0010】従って、直流ライン81を介した基準値を
超える信号が演算増幅器71から出力され、演算増幅器
72によって増幅され、出力端子74から送出される。
なお、電源ラインは図示を省略している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】高周波回路内の電源ラ
イン,バイアスライン,直流制御ライン,検出信号ライ
ン等の直流が流れる回路は、図3に示すように、高周波
信号が流れるストリップラインに比較して特性インピー
ダンスが大きくなるパターンのストリップラインによっ
て構成される場合が一般的であり、このようなストリッ
プラインによるバイアスラインに、薄膜キャパシタ3
3,34,43を設けて、高周波信号がパッド32,4
2から漏出しないように構成されている。又入力側のバ
イアスライン46と出力側のバイアスライン36とは離
れて配置されていることにより、バイアスライン36,
46間の高周波結合は無視できることになる。
【0012】しかし、図4に示す構成に於いては、電源
ライン57,58が長さLにわたって近接配置され、増
幅器53の電源ライン58に高周波信号の振幅に対応し
た電流が流れると、その電源ライン58に流れる電流の
変化に従って電源ライン57に電圧が誘起する。それに
よって、増幅器51,52に印加する電圧が高周波信号
成分に従って変動するから、電源ライン57,58を介
してフィードバックループが形成される。又長さLと高
周波回路の信号の波長λとの関係が、L=λ/4となる
と、方向性結合器と同様に、電源ライン58から電源ラ
イン57に高周波信号が伝搬する。従って、異常発振が
発生する可能性が大きくなる。
【0013】この場合、高周波信号をバイパスする為
に、コンデンサ59,60,61の静電容量を大きくす
れば良いが、静電容量を大きくする為には、薄膜キャパ
シタの面積を大きくしなければならない。これは、小型
化に反することになる。そこで、電源ライン57,58
をできるだけ離して配置することになるが、これも小型
化に反する問題がある。
【0014】又図5に示す構成に於いて、演算増幅器7
3の出力端子側の直流ライン81と入力端子側との間が
高密度化の為に接近して高周波結合が生じると、演算増
幅器71,73間の直流ライン81に高周波信号成分が
流れるから、演算増幅器71〜73のループが形成され
ることになり、それによって異常発振が生じる問題があ
る。本発明は、簡単な構成によって高周波結合を防止す
ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波回路内の
直流回路は、電源ライン又は直流制御ライン等の直流が
流れるストリップラインからなる直流回路に於いて、ス
トリップラインは、特性インピーダンス(Z0 )がそれ
ぞれ異なると共に、高周波回路の使用周波数帯域外の共
振周波数を有する複数種類のパターンを縦続接続した構
成とする。
【0016】又複数種類のパターンは、それぞれ高周波
回路の使用周波数帯域外のそれぞれ異なる共振周波数を
有する構成とすることができる。
【0017】又直流が流れるストリップラインは、容量
性又は誘導性を有するパターンを含む構成とすることが
できる。
【0018】
【作用】直流回路を構成するストリップラインの幅及び
長さを選定してそれぞれ特性インピーダンスが異なるパ
ターンを縦続接続したパターンとし、それぞれ異なる特
性インピーダンス対応の長さに基づく共振周波数を、高
周波回路の使用周波数帯域外とし、少なくとも直流回路
を介した使用周波数帯域の結合を低減して、異常発振を
防止する。
【0019】又直流回路を、ストリップラインの幅及び
長さがそれぞれ異なる複数種類のパターンによって構成
し、パターン対応の特性インピーダンス及び共振周波数
を有することになり、この直流回路を介した使用周波数
帯域の結合を低減し、異常発振を防止する。
【0020】又直流が流れるストリップラインにスタブ
を形成し、その長さを選定することにより、容量性又は
誘導性として、直流回路を介した使用周波数帯域の結合
を低減し、異常発振を防止する。
【0021】
【実施例】図1は本発明の一実施例の要部説明図であ
り、電源ライン,バイアスライン,直流制御ライン,検
出信号ライン等の直流が流れる直流回路をストリップラ
インにより構成し、そのストリップラインを、長さL1
毎に幅W1 ,W2 となるパターンによって形成した場合
を示し、Z01,Z02は特性インピーダンスを示す。
【0022】高周波信号の真空中の波長をλ0 、媒体の
誘電率をεr 、光速をc、周波数をfとすると、媒体中
の波長λg は、 λg =λ0 /εr 1/2 =(1/εr 1/2 )(c/f) …(1) で表される。又ストリップラインを流れる波長λg の高
周波信号について、長さL1 がL1 ≒λg /2の条件に
於いては終端がショートと見做され、共振周波数f
1 は、 f1 =(1/εr 1/2 )(c/2L1 ) …(2) で表される。又L1 ≒λg /4の条件に於いては終端が
オープンと見做され、共振周波数f2 は、 f2 =(1/εr 1/2 )(c/4L1 ) …(3) で表される。
【0023】又特性インピーダンスZ01,Z02は、幅が
1 >W2 の関係であるから、Z01<Z02の関係とな
り、又それぞれ異なる特性インピーダンスZ01,Z02
パターンの長さL1 は同一であるから、L1 ≒λg /2
の条件とすると、(2)式に示す共振周波数f1 は同一
となる。又L1 ≒λg /4の条件とすると、(3)式に
示す共振周波数f2 は同一となる。この共振周波数f1
又はf2 を、高周波回路の使用周波数帯域外に選定す
る。
【0024】従って、同一の共振周波数f1 又はf2
且つ異なる特性インピーダンスZ01,Z02の共振回路が
縦続接続された構成となり、使用周波数帯域に対しては
高インピーダンスとなるから、この直流回路を介した使
用周波数帯域の結合を低減できる。このようなストリッ
プラインを、例えば、図3のバイアスライン35,3
6,45,46又は図4の電源ライン57,58又は図
5の直流ライン81に適用することができる。
【0025】図2は本発明の他の実施例の説明図であ
り、(A)はそれぞれ同一又は異なる長さL11,L12
13,L14,L15,L16、又それぞれ同一のものを含む
か或いは総て異なる幅W11,W12,W13,W14,W15
16のパターンとして、特性インピーダンスZ11
12,Z13,Z14,Z15,Z16の共振回路を縦続接続し
た構成を示す。この場合、幅W11,W12,W13,W14
15,W16に対応して、Z11=Z13<Z16<Z12=Z14
<Z15の関係となる。又長さL11,L12,L13,L14
15,L16に対応した共振周波数を有するもので、それ
ぞれの共振周波数を高周波回路の使用周波数帯域外に選
定するものである。
【0026】又(B)は(A)の場合と長さL11
12,L13,L14,L15,L16がそれぞれ同一である
が、幅をW21,W22,W23,W24,W25,W26としたパ
ターンとして、特性インピーダンスZ21,Z22,Z23
24,Z25,Z26の共振回路を縦続接続した構成を示
す。この場合、幅W21,W22,W23,W24,W25,W26
に対応して、Z21=Z23>Z26>Z22>Z24>Z25の関
係となる。
【0027】又(C)は同一の幅W31で異なる長さ
31,L32のパターン間に、キャパシタC31を形成した
場合を示し、長さL31,L32に対応した共振周波数を、
高周波回路の使用周波数帯域外に選定するものである。
【0028】又(D)は特性インピーダンスZ41
42,Z43,Z44のパターンに、特性インピーダンスZ
45,Z46,Z47のスタブを形成し、高周波回路の使用周
波数帯域を阻止する帯域阻止フィルタに類似した構成の
場合を示す。この場合のスタブは容量性となるように、
高周波回路の使用周波数の波長λg に対して、λg /4
の長さに選定することになる。この実施例は、スタブを
設けるものであるから、スペース的に余裕の場合に適用
することができる。
【0029】本発明は、前述の各実施例にのみ限定され
るものではなく、各種のパターンを組合せることできる
ものであり、又高周波回路の使用周波数帯域に対応して
各種のパターンを採用することができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ストリ
ップラインを用いた各種の高周波回路内の電源ライン,
直流制御ライン,バイアスライン等の直流が流れるスト
リップラインからなる直流回路に於いて、特性インピー
ダンスが異なるパターンを縦続接続した構成とし、且つ
共振周波数を高周波回路の使用周波数帯域外に選定した
ものであり、従って、直流が流れるストリップライン間
が近接配置された場合、又は高周波信号が流れるストリ
ップラインと直流が流れるストリップラインとの間が近
接配置された場合、或いは高周波回路内の高周波信号の
入力端子と、直流信号の出力端子との間が近接している
場合でも、高周波結合を低減することができるから、異
常発振を防止することができる。即ち、高密度配置が容
易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の要部説明図である。
【図2】本発明の他の実施例の説明図である。
【図3】従来例の説明図である。
【図4】従来例の増幅回路の説明図である。
【図5】従来例の検出回路の説明図である。
【符号の説明】
1 長さ W1 ,W2 幅 Z01,Z02 特性インピーダンス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波回路内の電源ライン又は直流制御
    ライン等の直流が流れるストリップラインからなる直流
    回路に於いて、 前記直流が流れるストリップラインは、特性インピーダ
    ンスがそれぞれ異なると共に前記高周波回路の使用周波
    数帯域外の共振周波数を有する複数種類のパターンを縦
    続接続した構成を有することを特徴とする高周波回路内
    の直流回路。
  2. 【請求項2】 前記複数種類のパターンは、それぞれ前
    記高周波回路の使用周波数帯域外のそれぞれ異なる共振
    周波数を有する構成としたことを特徴とする請求項1記
    載の高周波回路内の直流回路。
  3. 【請求項3】 前記直流が流れるストリップラインは、
    容量性又は誘導性を有するパターンを含む構成を有する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の高周波回路内の
    直流回路。
JP16331995A 1995-06-29 1995-06-29 高周波回路内の直流回路 Withdrawn JPH0918201A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000332511A (ja) * 1999-05-20 2000-11-30 Kyocera Corp 高周波伝送線路の接続構造
JP2014160750A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高周波rf回路
JP2016219615A (ja) * 2015-05-21 2016-12-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 プリント配線基板

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JP2014160750A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 高周波rf回路
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Legal Events

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Effective date: 20020903