JPH10135749A - 高周波帯増幅器 - Google Patents

高周波帯増幅器

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JPH10135749A
JPH10135749A JP8286963A JP28696396A JPH10135749A JP H10135749 A JPH10135749 A JP H10135749A JP 8286963 A JP8286963 A JP 8286963A JP 28696396 A JP28696396 A JP 28696396A JP H10135749 A JPH10135749 A JP H10135749A
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transistor
dielectric substrate
ground
input
common
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Takushi Mochizuki
拓志 望月
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波帯増幅器において増幅器各特性及び性
能を安定良好にする。 【解決手段】 接地用放熱フィン４が共通接地面部材２
７に密着してトランジスタ１が実装されるとともに第１
及び第２の誘電体基板６及び１７が共通接地面部材上に
実装されている。第１及び第２の誘電体基板の共通接地
面部材側にはそれぞれ第１及び第２の接地導体８及び１
９が形成され、トランジスタ入力端子と第１の誘電体基
板上の入力整合回路とが接続されるとともにトランジス
タ出力端子と第２の誘電体基板上の出力整合回路とが接
続されている。第１の接地導体と共通接地面部材との間
から接地用放熱フィンと共通接地面部材との間を経て第
２の接地導体と共通接地面部材との間に亘って連続して
薄膜導電性シート５が挿入され、第１の誘電体基板、接
地用放熱フィン、及び第２の誘電体基板を薄膜導電性シ
ートを介して共通接地面部材に密着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的接地端子と
しての機能を有する放熱フィンを密着させるためのディ
スクリート・トランジスタ入出力端子と各入出力誘電体
基板上の整合用マイクロストリップ線路とを接続した高
周波帯増幅器に関し、特に、トランジスタ入出力付近の
接地面の高周波的不連続に起因する高周波接地経路への
寄生インダクタンスの発生による増幅器特性の不安定要
素を除去するため回路実装に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の高周波帯増幅器として、例え
ば、実開昭６２−２１６１８号公報に記載された高周波
電力増幅器が知られている。ここで、図５（ａ）を参照
して、従来の高周波帯増幅器について概説する（第１の
従来技術と呼ぶ）。図示の例では、誘電体基板３７上に
５０Ωマイクロストリップ線路９及び２１が形成される
とともに入力整合スタブ４６及び出力整合スタブ２０が
形成されている。これらマイクロストリップ線路９及び
２１と入力整合スタブ４６及び出力整合スタブ２０とは
整合回路として用いられる。基板３７にはトランジスタ
１の実装部周囲に沿って穴開け加工が施されて、取り付
けネジ２８によって基板３７は共通接地面２７上に取り
付けられている。そして、接地用放熱フィン４を有する
トランジスタ１が上述の穴を介して取り付けネジ２８に
よって共通接地面２７に取り付けられている。トランジ
スタ入力端子２と入力整合スタブ４６及びトランジスタ
出力端子３と出力整合スタブ２０とはそれぞれ半田接続
されている。
【０００３】トランジスタ１には、図示のように、複数
のビア（ＶＩＡ）ホール３９が形成されており、さら
に、接地パターン１１及びトランジスタエミッタ接地端
子４５を備えている。また、マイクロストリップ線路９
及び２１にはそれぞれ電圧カット用チップコンデンサ１
５及び２５が配置されている。
【０００４】さらに、従来の高周波帯増幅器として図５
（ｂ）に示すものも知られている（第２の従来技術と呼
ぶ）。図示の例において、図５（ｂ）に示す例と同一の
構成要素については同一の参照番号を付す。この例では
第１及び第２の誘電体基板６及び１７を備えており、第
１の誘電体基板６にマイクロストリップ線路９と入力整
合スタブ４６とが形成され、第２の誘電体基板１７にマ
イクロストリップ線路２１と出力整合スタブ４６とが形
成されている。第１及び第２の誘電体基板６及び１７は
トランジスタ１を挟んで別々に共通接地面２７上に取り
付けられており、トランジスタ入力端子２及びトランジ
スタ出力端子３はそれぞれ入力整合スタブ４６及び出力
整合スタブ２０に半田接続されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の第１の従来技術
において、トランジスタ１との各種整合状態をとるた
め、トランジスタ入出力端子２及び３直近の基板上には
分布あるいは集中定数を用いた主要整合回路を配置する
必要がある。通常、誘電体基板基板６，１７，及び３７
裏面の接地導体を共通接地面２７へ密着する際には、前
述のように、はネジ締めを用いているから、トランジス
タ入出力端子２及び３直近の入力整合スタブ４６及び出
力整合スタブ２０を避けてネジ２８を配置せざるを得な
い。
【０００６】このため、ネジの位置は必然的にトランジ
スタ入出力端子２及び３から離れることになる。従っ
て、図６に示すように、トランジスタ入出力端子２及び
３の直下の基板端面に位置する裏面接地導体８及び１９
と共通接地面２７との電気的接地を得るため接触が弱く
なる（図６において接触点３５で示す）。
【０００７】加えて、基板裏面の表面処理（半田コー
ト、半田メッキ等）及び共通接地面の平面度粗さも相ま
って、基板不連続部において電気的接地状態の不連続性
・不確実性が生じるばかりでなく、温度変化によって不
安定な接触が発生する。
【０００８】このような不安定な接触が生じると、図６
に示すように、高周波的接地リターン電流２９の流れは
トランジスタ入出力接続部裏面８，１９付近の接地経路
の不連続性でフォワード電流３０より長い経路を辿るこ
とになり、等価２端子対回路で表現すると、図７に示す
ように、整合条件としては重要な部分であるトランジス
タ入出力端子２及び３直近の接地リターン経路に寄生イ
ンダクタンス３６が負荷され、かつ、温度及び組み立て
時の接触不安定性（図６において接触点３５の不確実
性）によって、このインダクタンス値自体が不安定に振
る舞い、これによって、整合状態が変化する。これによ
って、増幅器において利得・パワー・雑音変動及び周波
数特性変動、温度変動、諸特性の非再現性、並びに不要
発振が引き起される。
【０００９】また、第２の従来技術のように、ディスク
リート・トランジスタ１の信号入出力端子２及び３両端
のエミッタ接地端子４５を第２の誘電体基板１７の裏面
導体に直接半田付け接続する例もあるが、一旦、トラン
ジスタ１と誘電体基板１７とを仮組みしなければなら
ず、この組み立て性は悪く、共通接地面２７で基板１７
裏面のエミッタ端子４５の半田付け部を避けるため複雑
な構造となってしまう。
【００１０】さらに、トランジスタ・パッケージ形状に
よっては、この手法を使用して副次的に接地リターン経
路を最小とするができず、従って、汎用性に欠ける。
【００１１】上述のように、従来の高周波帯増幅器で
は、ディスクリート・トランジスタの整合をとる際、主
要整合回路をトランジスタ入出力接続部の直近に配置す
る必要性があるにもかかわらず、取り付けのためのネジ
位置を必然的に入出力接続部から離して配置せざるを得
ず、その結果、接地の重要性の高い入出力整合回路部裏
面の接地が甘くなり（弱くなり）、整合状態が不安定と
なる。
【００１２】つまり、従来の高周波帯増幅器では、ディ
スクリート・トランジスタ入出力整合回路を配したマイ
クロストリップ基板（誘電体基板）の裏面接地導体を共
通接地面へ密着する際、ネジ締めを用いているから、整
合に対して重要である入出力接続部直下の基板裏面接地
導体と共通接地面との電気的接地が不連続・不安定とな
り増幅器諸特性を不安定とするという問題点がある。
【００１３】加えて、従来の高周波帯増幅器では、特殊
形状パッケージ及び端子配置のトランジスタを用いてい
るから、エミッタ接地端子を整合用基板裏面の接地導体
に直接半田付して、副次的に整合部接地連続性を図って
いるが、前述のように、組み立て性が悪く、しかも機構
的にも複雑となるという問題点がある。
【００１４】本発明の目的は、増幅器各特性及び性能が
安定良好な高周波帯増幅器を提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、温度による特性変化
及び組み立てによるバラツキを最小限に抑えることので
きる高周波帯増幅器を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は信頼性の高い高周波帯
増幅器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明による高周波帯増
幅器は、共通接地面部材上に電気的接地端子としての機
能を有する放熱フィンを密着させて取り付けられたディ
スクリート・トランジスタと、マイクロストリップ構成
のトランジスタ入力整合回路を有し上記の共通接地面部
材上に実装される第１の誘電体基板と、マイクロストリ
ップ構成のトランジスタ出力整合回路を有し上記の共通
接地面部材上に実装される第２の誘電体基板とを有し、
トランジスタの入出力端子をそれぞれ上記のトランジス
タ入出力整合回路に接続して増幅器を構成するものであ
り、第１の誘電体基板の裏面接地導体と共通接地面部材
との間から接地用放熱フィンと共通接地面部材との間を
経て第２の誘電体基板の裏面接地導体と共通接地面部材
との間に亘って連続して１枚の薄膜導電性シートを挿入
し、第１の誘電体基板、放熱フィン、及び第２の誘電体
基板をネジを用いて薄膜導電性シートを介して共通接地
面に密着させ固定し、これによって、薄膜導電性シート
を圧着・固定することを特徴としている。
【００１８】本発明によれば、第１の誘電体基板の入力
整合回路付近の裏面接地導体の端面、接地用放熱フィン
裏面全体、及び第２の誘電体基板の出力整合回路付近の
裏面接地導体の端面が１枚の薄膜導電性シートによって
連続する。つまり、第１及び第２の誘電体基板とトラン
ジスタとを共通接地面部材へネジ締めすると、薄膜導電
性シートが圧着され、これによって、薄膜導電性シート
を介して第１及び第２の誘電体基板とトランジスタとの
圧着接触が得られる。そして、高周波接地状態としては
トランジスタを含む入出力に渡って安定して連続とな
る。
【００１９】さらに、接地不連続部において薄膜導電性
シートが挿入圧着され、接地不連続部が解消することに
なる。つまり、第１の誘電体基板の裏面接地端と共通接
地面部材との間隙及び第２の誘電体基板の裏面接地端と
共通接地面部材との間隙を圧着された導電シートが吸収
することになる。これによって、第１及び第２の誘電体
基板とトランジスタの共通接地連続性が確保され、増幅
器の最適整合状態の安定化が実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。
【００２１】図１を参照して、図示のディスクリート・
トランジスタ１は、後述するように、共通接地面２７上
に電気的接地端子としての機能を有する放熱フィン４を
密着させて取り付けることができる。第１の誘電体基板
６にはマイクロストリップ構成を含むトランジスタ入力
整合回路が設けられており、この第１の誘電体基板６は
共通接地面２７上に実装される。つまり、第１の誘電体
基板６には５０Ωマイクロストリップ線路９及び入力整
合用チップコンデンサ１０が形成されている。同様に、
第２の誘電体基板１７にはマイクロストリップ構成を含
むトランジスタ出力整合回路が設けられており、この第
２の誘電体基板１７は共通接地面２７上に実装される。
つまり、第２の誘電体基板１７には出力整合スタブ２０
及び５０Ωマイクロストリップ線路２１が形成されてい
る。
【００２２】トランジスタ入出力端子２及び３はそれぞ
れマイクロストリップ線路９及び出力整合スタブ２０と
接続され、これによって、増幅器が構成される。
【００２３】図示のように、１枚の薄膜導電性シート５
が、第１の誘電体基板６の裏面接地導体８と共通接地面
２７との間からトランジスタ接地用放熱フィン４の裏面
と共通接地面２７との間を経て、第２の誘電体基板１７
の裏面接地導体１９と共通接地面２７との間に渡って連
続的に挿入されており、第１の誘電体基板６、トランジ
スタ放熱フィン４、及び第２の誘電体基板１７がネジ２
８によって前述したように挿入された薄膜導電性シート
５ととともに共通接地面２７に共締め密着させられてい
る。つまり、シート５はネジ２８によって圧着・固定さ
れた形態となっている。
【００２４】ここで、図２も参照して、誘電体基板入力
端子１６より与えられた信号はマイクロストリップ線路
９、電圧カット用コンデンサ１５、及び入力側整合回路
（入力整合用チップコンデンサ）１０を経て、ディスク
リート・トランジスタ入力端子２の接続部よりトランジ
スタ１に入力される。
【００２５】トランジスタ１にて増幅された信号（増幅
信号）は、トランジスタ出力端子３の接続部から第２の
誘電体基板１７上の出力整合スタブ２０及びマイクロス
トリップ線路２１、及び電圧カット用コンデンサ２５を
経て、出力端子２６へ出力される。
【００２６】この際、トランジスタ１の入出力端近傍に
配置された入力整合用チップコンデンサ１０及び出力整
合スタブ２０（入力整合用チップコンデンサ及び出力整
合スタブはともに整合回路と呼ばれるかもしれない）
は、増幅器の目的によって通常５０Ωの特性インピーダ
ンスを有するマイクロストリップ線路９及び２１に対し
て利得整合、パワー整合、効率整合、歪整合、雑音整合
等をとるように分布定数あるいは集中定数にて構成され
ており、整合回路１０及び２０とトランジスタ１が相互
に作用して所要の特性が得られる。
【００２７】第１の誘電体基板６及び１７の裏面は入出
力整合回路１０及び２０の裏面を含み全面接地導体面と
なっており、挿入薄膜導電性シート５との圧着ネジ止め
によって、薄膜導電性シート５と第１及び第２の誘電体
６及び１７の基板裏面導体面８１９とが電気的に接地さ
れている。さらに、トランジスタ１は薄膜導電性シート
５を間に挟んで放熱フィン４の共通接地面２７へネジ止
め（共締め）されているから、放熱フィン４と薄膜導電
性シート５と間で電気的に接地されている。つまり、挿
入された１枚の薄膜導電シート５を介して、第１及び第
２の誘電体基板６及び１７のトランジスタ入出力部裏面
接地部８及び１９とトランジスタ１との電気的接地が断
続することなく最短な経路で繋がる。
【００２８】薄膜導電シート５と各接地面との電気的接
触については、薄膜導電シート５の材質として適度な厚
みを有する軟質導電材を用いることにより、トランジス
タ入出力用整合回路１０，２０から離れたネジ位置であ
っても、薄膜導電シート５の圧着によって薄膜導電シー
ト５の厚みが基板端面（第１の基板出力端及び第２の基
板入力端）７及び１８に位置する裏面接地導体８及び１
９の表面処理を含む平面度粗さ及びネジ締めの際の基板
たわみとトランジスタ放熱フィン４接地裏面の平面度粗
さとを吸収する。この結果、共通接地面２７の平面度粗
さが多少あったとしても、薄膜導電シート５によってほ
ぼ確実な電気的接地を第１の誘電体基板６からトランジ
スタ１を経て第２の誘電体基板１７まで連続して確保さ
せることができる。
【００２９】上述のような構成によって、図２に示すよ
うに、高周波的接地リターン電流２９は第１の基板出力
端７及び第２の基板入力端１８付近の接地経路において
最短かつ連続的な繋りに沿って流れることになり、従来
のように、等価２端子対表現をした際において、第１の
基板出力端７及び第２の基板入力端１８直近の接地リタ
ーンに対して寄生インダクタンス３６の負荷は発生しな
くなる。これより、温度及び組み立て時の接触不安定性
により寄生インダクタンス３６が不安定に振る舞うこと
がなく、安定かつ最適な入出力整合状態が常に得られ
る。
【００３０】従って、増幅器の利得・パワー・雑音・歪
・効率等の周波数特性及び温度に対する異常な変動、不
要発振がない再現性の良い安定した増幅状態が得られ
る。
【００３１】再び、図１を参照して、本発明による高周
波帯増幅器の具体例について説明する。ここでは、Ｓ帯
（２６６０〜２６９０ＭＨｚ帯）高出力増幅器とし、第
１の誘電体基板６は比誘電率ｑ＝４．８で、誘電正接ｔ
ａｎδ＝０．０１６７、厚み１．６ｍｍのガラスエポキ
シ基板を用いた。この第１の誘電体基板６上に５０Ωイ
ンピーダンスの入力端子１６より幅２ｍｍの特性インピ
ーダンス５０Ωのマイクロストリップ線路９を形成する
とともにトランジスタ１の入力利得整合を目した整合回
路を０．５ｐＦと１ｐＦのチップコンデンサ１０を導電
パターン１１に搭載した。なお接地パターン１１には裏
面接地導体とをつなぐＶＩＡホール３９が設られてい
る。
【００３２】トランジスタ１としては、高出力増幅素子
であり、ネジ穴付き放熱フィン４がソース接地を兼ねる
ディスクリートＧａＡｓ高出力電界効果トランジスタを
用いた。従って、第１の誘電体基板６へは（トランジス
タＧａｔｅ（ゲート））入力端子２が半田付けで接続さ
れており、第１の誘電体基板６上の５０Ωマイクロスト
リップ線路９の一端には幅０．１８ｍｍで当刻帯域周波
数（２．６ＧＨｚ）の１／４波長線路１２を結合させ
て、他端には１０００ｐＦのチップコンデンサ１３を用
いてＲＦ短絡状態を形成している。これによって、５０
Ωマイクロストリップ線路９からはＲＦ開放と見なされ
るバイアスフィード線路を構成してＧａｔｅバイアスを
供給している。
【００３３】符号１４は外部からのＧａｔｅ用負荷圧印
加点を示し、印加されたＧａｔｅ負荷圧が入力側外部回
路にかからないように、１０ｐＦの電圧カットコンデン
サ１５がマイクロストリップ線路９に直列に挿入されて
いる。
【００３４】第２の誘電体基板１７には（トランジスタ
Ｄｒａｉｎ（ドレイン））出力端子３が半田付けで接続
されており、トランジスタ放熱フィン４がＳｏｕｒｃｅ
（ソース）となって接地されている。
【００３５】出力パワーを落とさないように、第２の誘
電体基板１７は出力パワー整合回路（出力整合スタブ）
２０から出力端子２６へ信号を導くため、誘電正接の低
い（ｔａｎδ＝０．００５８）低ロステフロン・グラス
ファイバー基板が用いられる。ちなみに、第１の誘電体
基板６のロスは０．０３ｄＢ／ｃｍであり、第２の誘電
体基板１７のロスは０．０１ｄＢ／ｃｍである。
【００３６】第２の誘電体基板１７の比誘電率εr は
２．５５、厚みは０．８ｍｍであり、第２の誘電体基板
１７上にはトランジスタ出力パワー整合を目した整合回
路２０を分布定数的オープン（ｏｐｅｎ）スタブで実現
し、特性インピーダンス５０Ωに整合の後、幅２ｍｍの
５０Ωマイクロストリップ線路２１を用いて出力端子２
６へ導いている。
【００３７】なお、第１の誘電体基板６と同様に、第２
の誘電体基板１７上の５０Ωマイクロストリップ線路２
１の一端には幅１ｍｍで当該周波数（２．６ＧＨｚ）の
１／４波長線路２２を結合させ、他端には、１０００ｐ
Ｆのチップコンデンサ２３を用いてＲＦ短絡状態を形成
している。これによって、５０Ωマイクロストリップ線
路２１からはＲＦ開放と見なせるバイアスフィード線路
を構成しＤｒａｉｎバイアスを供給している。なお、２
４は外部からのＤｒａｉｎ用正電圧印加点を示し、入力
と同様に、印加されたＤｒａｉｎ正電圧が出力側外部回
路にかからないように、１０ｐＦの電圧カットコンデン
サ２５がマイクロストリップ線路２１に直列に挿入され
ている。
【００３８】第１の誘電体基板６のトランジスタ入力接
続部に近い端（第１の基板出力端）７の裏面で、銅素地
に半田コート表面処理された接地導体８と共通接地面２
７として用いられる取り付け用アルミ製鋳物筐体上面と
の間より、銅素地に金メッキしたトランジスタ・ソース
接地用放熱フィン４の裏面とアルミ製鋳物筐体の上面と
の間を経て、第２の誘電体基板１７のトランジスタ出力
接続部に近い端（第２の基板入力端）１８の裏面で同様
に銅素地に半田コート表面処理された接地導体１９とア
ルミ製筐体の上面との間に渡って、連続した１枚の大き
さ２ｃｍ×２ｃｍで厚み０．４ｍｍの薄膜導電シート５
を挿入した後、第１の誘電体基板６、トランジスタ放熱
フィン４、第２の誘電体基板１７に設けられた取り付け
用ネジ穴を用いて、２．３ｍｍ直径のネジ２８にてアル
ミ製筐体に共締めして密着させる。
【００３９】なお、第１の誘電体基板６及び第２の誘電
体基板１７ともに３ｃｍ×２ｃｍの寸法であり、トラン
ジスタ１の外形は６ｍｍ×１７ｍｍ角である。入出力端
７及び１８とトランジスタ１の間隙は最大０．３ｍｍと
している。
【００４０】図２も参照して、前述のように、挿入され
た軟質導電性を有する１枚の薄膜導電シート５を挟んで
第１及び第２の誘電体基板６及び１７上からアルミ鋳物
筐体へネジ止めを行うとともに薄膜導電シート５を挟ん
でトランジスタ１をアルミ筐体２７へネジ止めすると、
前述のように、薄膜導電シート５が圧着される。
【００４１】１枚の薄膜導電シート５を介して第１及び
第２の誘電体基板６及び１７のトランジスタ入出力整合
回路１０及び２０の近傍裏面に位置する接地導体８及び
１９とトランジスタ放熱用フィン４との電気的接地は連
続かつ最短な経路により繋がる。
【００４２】基板上のネジ位置が入出力整合回路１０及
び２０により表面トランジスタ接続部より離れている
が、薄膜導電シート５と各接地面との電気的接触は、薄
膜導電シート５の厚み（０．４ｍｍ）と圧着時の軟性が
各基板裏面の接地導体８及び１９とアルミ筐体の平面度
粗さを吸収する。
【００４３】ここで、第１及び第２の誘電体基板６及び
１７の裏面半田コート処理による表面粗さは通常最大
０．２ｍｍであり、アルミ製鋳物筐体の上面を特に２次
加工平坦化処理しない場合の平面度が最大０．６ｍｍで
あることを考慮すると、計０．８ｍｍの最大間隙を埋め
る処置が必要である。
【００４４】薄膜導電シート５の圧着時のこれら間隙へ
の充填率を５０％と置けば、厚み０．４ｍｍの薄膜導電
シート５を挿入圧着すれば、図２に示すように、合わせ
面間隙による点接触状態は解消され、基板裏面の接地導
体８及び１９と薄膜導電シート５との面による確実な電
気的接触が図れることになる。
【００４５】また、基板たわみを考慮した場合には、各
々基板端横手方向２ｃｍに対する最大許容たわみを３％
とすると、０．６ｍｍのそりとなり、これをネジ位置間
ピッチ１３ｍｍで圧着すると、ピッチ間間隙は最大でも
０．４ｍｍ以下に圧縮される。この結果、同様にして、
０．４ｍｍ厚半田シート５の圧着によって十分そりによ
る間隙を吸収することができる。
【００４６】また、トランジスタ１の放熱フィン４の接
地裏面の表面粗さは元々精度良く５０μｍ以下であり、
アルミ鋳物筺体の上面平面粗さは最大０．６ｍｍである
から、合わせ時の間隙は、当然第１及び第２の誘電体基
板６及び１７とアルミ鋳物筺体の場合よりは少ない。こ
のため、厚み０．４ｍｍの薄膜導電シート５の挿入圧着
でトランジスタ放熱フィン４の裏面と薄膜導電シート５
との面による電気的接触は言うまでもなく、トランジス
タ放熱用フィン４からアルミ筺体への熱抵抗も低く抑え
られ、良好な放熱状態を維持することができる。
【００４７】以上説明したように、１枚の薄膜導電シー
ト５を介して電気的接地の連続性が確保される。これに
よって、図２に示すように、高周波的接地リターン電流
２９は最短かつ連続した繋りに沿って流れ、不要な接地
リターンに対して寄性インダクタンスが発生しない。従
って、安定かつ最適な高出力増幅器特性が確保される。
【００４８】上述したＳ帯（２６６０〜２６９０ＭＨｚ
帯）高出力増幅器の入出力特性について図４を参照して
説明する。
【００４９】図４（ｂ）は薄膜導電シート５を挿入しな
い従来例の場合を示しており、同一増幅器に対し５回の
再組み立てを行い、各組み立て直後の入出力特性を中心
周波数である２６７５ＭＨｚにて測定しバラツキを示し
たものである。
【００５０】図４（ａ）は本発明の一増幅器に対し、５
回の再組み立てを行った場合の入出力特性であり、従来
例に比べて再現性良く、利得と飽和出力（４ｄＢ圧縮
点）ともに組み立てに寄らず安定した値に収束している
ことがわかる。そして、これよって、量産性を要求され
る増幅器に対する構成として極めて有効であることがわ
かる。
【００５１】図４（ｄ）は従来例において、入力レベル
＋１５ｄＢｍ一定とした際の帯域の出力パワーレベルの
周波数特性を５回の再組み立てで測定したものであり、
図４（ｃ）は本発明について周波数特性の５回のバラツ
キを示したものである。この周波数特性のバラツキを見
ても本発明による増幅器の安定性・再現性の有効性が確
認できる。
【００５２】なお、トランジスタ入出力整合回路１０及
び２０の近傍の基板取り付けネジ２８の位置を最適化し
た際、ネジ本数を減らすことも可能であり、この結果、
ネジ２８の資材費、筺体上のタップ工事費、第１及び第
２の誘電体基板６及び１７に対するネジ穴明け工事費、
及びネジ締めによる組み立て工数を低減できる。これに
よって、増幅器、パネル及びこれを含む装置のコスト削
減が図れる。
【００５３】次に、本発明による高周波帯増幅器の他の
例について説明する。
【００５４】図３を参照して、この例において、図１に
示す構成要素と同一の構成要素について同一の参照番号
が付されている。
【００５５】図示の例では、薄膜導電性シート５とし
て、半田シートの他に、例えば、インジウムシート、薄
膜銅板、又は薄膜アルミ板が用いられる。さらに、数１
０ＧＨｚといった高周波数になるに従って生じる基板ロ
スを考慮して、ＢＴレジン、アルミナ、又はセラミック
を第１又は第２の誘電体基板６又は１７に用いるように
してもよい。また、共通接地面材質としてはアルミの他
軽量化を目的としマグネシウム合金による鋳物を用いる
ようにしてもよい。
【００５６】さらに、第１及び第２の誘電体基板６及び
１７が完全に独立した２つの基板で構成する他、図３
（ａ）に示すように、１枚の同材質基板３７（ガラス、
エポキシ基板、テフロン・グラスファイバー基板、ＢＴ
レジン基板、アルミナ・セラミック基板）を用いてトラ
ンジスタ実装位置に放熱フィン４の外形周囲を穴開けし
て増幅器を構成する場合もある。この場合も、２枚の誘
電体基板を用いた際と同様に、１枚の軟質薄膜導電性シ
ート５を共通接地面２７と基板３７そしてトランジスタ
１の裏面との間に入出力部に跨がるように挿入する。こ
れによって、連続した電気的接地が確保され、増幅動作
の安定化が図れる。
【００５７】また、図３（ｂ）に示すように、ディスク
リート・トランジスタを高周波モジュール３８として適
用することも可能である。ここで、４０は入力端子、４
３１は出力端子、４２及び４３は電圧印加端子、４４は
接地端子である。
【００５８】なお、本発明による増幅器をＮ個（Ｎは２
以上の整数）直列に接続すれば、多段直列接続構成増幅
器として用いることができ、本発明による増幅器をＮ個
（Ｎは２以上の整数）並列に接続すれば、多段並列構成
増幅器として用いることができる。さらに、直列接続及
び並列接続を複合的に用いて多段増幅器として用いるよ
うにしてもよい。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、第１
の誘電体基板の裏面接地導体と共通接地面との間から、
トランジスタ接地用放熱フィン裏面と共通接地面との間
を経て、第２の誘電体基板の裏面接地導体と共通接地面
との間に渡って、連続した１枚の薄膜導電性シートを挿
入した上で、第１の誘電体基板、トランジスタ放熱フィ
ン、第２の誘電体基板をネジを使用して共通接地面に密
着させ、シートを圧着・固定するようにしたから、入力
整合回路の裏面接地端と共通接地面及び出力整合回路の
裏面接地端と共通接地面との間隙を圧着された導電シー
トで吸収することができ、その結果、基板取り付けネジ
の位置が入出力整合回路近傍から離れたとしても第１の
誘電体基板の裏面接地導体、トランジスタ接地面、及び
第２の誘電体基板の裏面接地導体の共通接地が確保さ
れ、接地電流リターン経路に対する不要寄性インダクタ
ンスの発生がなくなる。従って、増幅器の整合状態を組
み立て状態又は温度変動による機構的変化に寄らず安定
に保つことができる。
【００６０】つまり、本発明では、放熱フィンが接地を
兼ねる構造のディスクリートトランジスタと入出力整合
基板（第１の入力整合誘電体基板と第２の出力整合誘電
体基板）とを共通接地面に各々実装する構成の増幅器に
おいて、トランジスタと入出力整合回路との高周波接地
を簡易なる手法で確実、安定かつ連続的な最短経路で接
続させるようにしたから、トランジスタ入出力整合状態
を最適としてその特性を最大限に引き出した状態を保持
し、増幅器の利得・パワー・雑音・歪・効率等の周波数
特性及び温度に対する異常な変動、不要発振がない再現
性の良い安定した増幅器を構成することができる。
【００６１】これによって、量産時の増幅器諸特性のバ
ラツキが抑えられ、生産性向上が図れるとともに、再現
性を確保できるという信頼性を備えることができる。
【００６２】さらに、本発明では、接地面の連続性を確
保するため、トランジスタ等の特殊なパッケージ形状又
は端子配置を用いることなく、１枚の薄膜導電性シート
の追加のみで接地連続性を実現させる。従って、機構的
簡易性、組み立て性、低費用等の量産性の面で優れてい
る。
【００６３】つまり、本発明では、ディスクリート・ト
ランジスタ又はモジュール等のパッケージ形状又は端子
配置に寄らず、放熱フィンが接地端子としての機能を有
し共通接地筺体面に直接実装するような構成であれば、
増幅器の安定動作を保証できる点で、簡易かつ安価に汎
用性のある実装形態を提供できる。
【００６４】また、本発明では、基板裏面の接地導体面
及びトランジスタ放熱フィン接地面と共通接地面との間
に薄膜導電性シートを挿入し圧着固定するようにしたか
ら、特性安定に必要な接地面の連続性を確保するように
基板の裏面及びトランジスタ放熱フィン裏面の平面度粗
さを薄膜導電シートの厚みで吸収することができ、ネジ
締めによる圧力が面として接地面の圧着接続に寄与する
から、ネジ締め本数を減らすことができる。
【００６５】つまり、本発明では、入出力基板を共通接
地筺体面へ取り付ける際、取り付けネジの位置を最適化
するようにしたから、特性の安定を確保しつつ基板取り
付けネジの本数を減らすことができる。その結果、ネジ
資材費、筺体上タップ工事費、基板穴明け工事費、ネジ
締めによる組み立て工数を低減でき、増幅器パネル及び
これを含む装置のコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高周波帯増幅器の一例を示す図で
あり、（ａ）は上面図、（ｂ）は分解図である。
【図２】図１に示す高周波帯増幅器の動作を説明するた
め断面図である。
【図３】本発明による高周波帯増幅器の他の例を示す上
面図であり、（ａ）は一枚の誘電体基板を用いた例を示
す図、（ｂ）はモジュール化した状態を示す図である。
【図４】図１に示す高周波帯増幅器の入出力特性と出力
レベル周波数特性を従来例ととともに示す図であり、
（ａ）は本発明による高周波帯増幅器の入出力特性を示
す図、（ｂ）は従来の高周波帯増幅器の入出力特性を示
す図、（ｃ）は本発明による高周波帯増幅器の出力レベ
ル周波数特性を示す図、（ｄ）は従来の高周波帯増幅器
の出力レベル周波数特性を示す図である。
【図５】従来の高周波帯増幅器の構成を説明するための
上面図である。
【図６】従来の高周波帯増幅器を説明するための断面図
である。
【図７】従来の高周波帯増幅器を説明するための等価２
端子対回路を示す図である。
【符号の説明】
１ トランジスタ ２ トランジスタ入力端子 ３ トランジスタ出力端子 ４ トランジスタ放熱用接地フィン ５ 薄膜導電性シート ６ 第１の誘電体基板 ７ 第１の基板出力端 ８ 第１の基板出力端裏面接地導体 ９ ５０Ωマイクロストリップ線路 １０ 入力整合用チップコンデンサ １１ 接地パターン １２ １／４波長線路 １３ 短絡用チップコンデンサ １４ 負電圧印加点 １５ 電圧カット用チップコンデンサ １６ 入力端子 １７ 第２の誘電体基板 １８ 第２の基板入力端 １９ 第２の基板入力端裏面接地導体 ２０ 出力整合スタブ ２１ ５０Ωマイクロストリップ線路 ２２ １／４波長線路 ２３ 短絡用チップコンデンサ ２４ 正電圧印加点 ２５ 電圧カット用チップコンデンサ ２６ 出力端子 ２７ 共通接地面筺体 ２８ 取り付けネジ ２９ 接地リターン電流経路 ３０ フォワード電流経路 ３１ 信号源 ３２ ５０Ω入力負荷インピーダンス ３３ ５０Ω出力負荷インピーダンス ３４ 接地 ３５ 接触点 ３６ 寄性インダクタンス ３７ 基板 ３８ 高周波モジュール ３９ ＶＩＡホール ４０ モジュール入力端子 ４１ モジュール出力端子 ４２ モジュール電圧印加端子 ４３ モジュール電圧印加端子 ４４ モジュール接地端子 ４５ トランジスタ・エミッタ接地端子 ４６ 入力整合スタブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トランジスタ入力端子、トランジスタ出
    力端子、及び接地用放熱フィンを有するトランジスタ
    と、トランジスタ入力整合回路を有する第１の誘電体基
    板と、トランジスタ出力整合回路を有する第２の誘電体
    基板とを備え、前記接地用放熱フィンを共通接地面部材
    に密着させて前記トランジスタが実装され、前記第１及
    び前記第２の誘電体基板が前記共通接地面部材上に実装
    されており、前記第１及び前記第２の誘電体基板の前記
    共通接地面部材側にはそれぞれ第１及び第２の接地導体
    が形成され、前記トランジスタ入力端子と前記トランジ
    スタ入力整合回路とが接続されるとともに前記トランジ
    スタ出力端子とトランジスタ出力整合回路とが接続され
    た増幅器において、前記第１の接地導体と前記共通接地
    面部材との間から前記接地用放熱フィンと前記共通接地
    面部材との間を経て前記第２の接地導体と前記共通接地
    面部材との間に亘って連続して薄膜導電性シートが挿入
    され、前記第１の誘電体基板、前記接地用放熱フィン、
    及び前記第２の誘電体基板を前記薄膜導電性シートを介
    して前記共通接地面部材に密着させて前記薄膜導電性シ
    ートを圧着・固定させたことを特徴とする高周波帯増幅
    器。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された高周波帯増幅器に
    おいて、前記トランジスタはエミッタ又はベース接地の
    ディスクリート・バイポーラ・トランジスタであること
    を特徴とする高周波帯増幅器。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載された高周波帯増幅器に
    おいて、前記トランジスタはソース接地のディスクリー
    ト・電界効果トランジスタであることを特徴とする高周
    波帯増幅器。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載された
    高周波帯増幅器において、前記第１及び前記第２の誘電
    体基板は同一の誘電体基板であることを特徴とする高周
    波帯増幅器。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載された
    高周波帯増幅器において、前記トランジスタ入力整合回
    路及び前記トランジスタ出力整合回路はそれぞれマイク
    ロストリップ線路を備えていることを特徴とする高周波
    帯増幅器。
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