JPH10284508A - Microwave switch element - Google Patents

Microwave switch element

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JPH10284508A
JPH10284508A JP8658997A JP8658997A JPH10284508A JP H10284508 A JPH10284508 A JP H10284508A JP 8658997 A JP8658997 A JP 8658997A JP 8658997 A JP8658997 A JP 8658997A JP H10284508 A JPH10284508 A JP H10284508A
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gate
electrode
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Hideki Takasu
英樹 高須
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave switch element having satisfactory switch characteristics in milliwave bands. SOLUTION: One end of gate finger electrode 13 at an FET is connected to one end of 1st gate power feeding line 14, a 1st resistor 15 having a high resistance value is connected to the other end of this 1st gate power feeding line 14, the other end of gate finger electrode 13 is connected to one end of 2nd gate power feeding line 17, and a 2nd resistor 18 having a high resistance value is connected to the other end of this 2nd gate power feeding line 17. The gate electrode 13, source electrode 12, drain electrode 11, two gate power feeding lines 14 and 17 and two resistors 15 and 18 are respectively constituted point-symmetric.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果トランジ
スタ(以下、FETとする)を用いたマイクロ波スイッ
チ素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave switch device using a field effect transistor (hereinafter, referred to as FET).

【0002】[0002]

【従来の技術】図3に、従来用いられているFETを用
いたマイクロ波スイッチ素子を概略の平面図で示す。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic plan view showing a conventional microwave switch device using an FET.

【0003】信号源(図示せず)から供給されるマイク
ロ波信号はドレイン電極11に入力され、ソース電極1
2から出力される。ゲートフィンガ電極13はゲート給
電線路24に接続され、ゲート給電線路24の他端には
ゲート電極を高周波的に開放にするための抵抗25が接
続され、この抵抗25を介してバイアスが供給される。
ここで、FETを用いたマイクロ波スイッチ素子は、基
本的に受動素子として利用するため、双方向性の特性を
持つこと、すなわち散乱行列でS11=S22、S21
=S12 の関係を得るような構造であることがスイッ
チ素子として良好な特性を得るために必要である。
A microwave signal supplied from a signal source (not shown) is input to a drain electrode 11 and
2 output. The gate finger electrode 13 is connected to a gate power supply line 24, and a resistor 25 for opening the gate electrode at a high frequency is connected to the other end of the gate power supply line 24, and a bias is supplied via the resistor 25. .
Here, since the microwave switch element using the FET is basically used as a passive element, it has bidirectional characteristics, that is, S11 = S22, S21 in the scattering matrix.
= S12 is necessary to obtain good characteristics as a switch element.

【0004】しかし、図3に示すマイクロ波スイッチ素
子においては、ゲート給電線路24がソース電極12側
にのみあるため、ソース電極12とゲート給電線路24
が交差する部分16でMIM(Metal−Insul
ator−Metal)キャパシタを形成する。このた
め、S11=S22、S21=S12 という条件が成
立しなくなり、対称な特性を得ることができない。特に
図3に示すスイッチ素子をミリ波帯において使用する
と、交差部16に形成されるMIMキャパシタの影響が
顕著に現れ、スイッチ特性悪化の原因となっていた。
However, in the microwave switch element shown in FIG. 3, since the gate feed line 24 is provided only on the source electrode 12 side, the source electrode 12 and the gate feed line 24
At the intersection 16 of the MIM (Metal-Insul
ator-Metal) capacitors are formed. For this reason, the conditions of S11 = S22 and S21 = S12 are not satisfied, and symmetric characteristics cannot be obtained. In particular, when the switch element shown in FIG. 3 is used in the millimeter wave band, the influence of the MIM capacitor formed at the intersection 16 appears remarkably, causing deterioration of the switch characteristics.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のマイクロ波スイッチ素子では、ソース電極12とゲ
ート給電線路24が交差する部分16が形成するMIM
キャパシタの影響によりスイッチとしての双方向対称な
特性が得られず、特にミリ波帯におけるスイッチ特性の
悪化につながっていた。
As described above, in the conventional microwave switch element, the MIM formed by the portion 16 where the source electrode 12 and the gate feed line 24 intersect is formed.
Due to the influence of the capacitor, bidirectionally symmetric characteristics as a switch cannot be obtained, which has led to deterioration of the switch characteristics particularly in the millimeter wave band.

【0006】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、良好なスイッチ特性を有するマイクロ波
スイッチ素子を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a microwave switch element having good switching characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、ソース電極とドレイン電極の電極間にゲート
フィンガ電極を設けた電界効果トランジスタを用いたマ
イクロ波スイッチ素子において、前記ゲートフィンガ電
極の一端に接続しゲート電極に給電する第一のゲート給
電線路と、前記ゲートフィンガ電極の他端に接続しゲー
ト電極に給電する第二のゲート給電線路とを置換しても
パターン、特性が相等しいように構成されていることを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a microwave switching device using a field effect transistor having a gate finger electrode provided between a source electrode and a drain electrode. Even if the first gate power supply line connected to one end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode, and the second gate power supply line connected to the other end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode are replaced, the pattern and the characteristics are different. It is characterized in that they are configured to be equal.

【0008】また、電界効果トランジスタのインピーダ
ンスに対して十分大きい第一の抵抗と第二の抵抗とを、
それぞれ前記第一のゲート給電線路と前記第二のゲート
給電線路とに接続したことを特徴とする。
In addition, the first resistance and the second resistance, which are sufficiently large with respect to the impedance of the field effect transistor,
It is characterized in that they are respectively connected to the first gate feed line and the second gate feed line.

【0009】また、第一の抵抗と第二の抵抗の抵抗値が
等しいことを特徴とする。
[0009] Further, the resistance value of the first resistor is equal to the resistance value of the second resistor.

【0010】また、一のゲート給電線路とソース電極、
他のゲート給電線路とドレイン電極とが、それぞれ誘電
体を介して交差していることを特徴とする。
Also, one gate feed line and a source electrode,
The other gate feed line and the drain electrode cross each other via a dielectric.

【0011】また、一のゲート給電線路とソース電極、
他のゲート給電線路とドレイン電極とが、それぞれ空気
を介して交差していることを特徴とする。
A gate feed line and a source electrode;
The other gate feed line and the drain electrode intersect with each other via air.

【0012】この構成によるマイクロ波スイッチ素子で
は、ゲートフィンガ電極の両端にゲート給電線路を接続
することにより、スイッチの構造をソース・ドレインに
対して完全に対称な構造とすることができ、スイッチと
して双方向対称な特性を得ることができる。
In the microwave switch device having this configuration, by connecting the gate power supply lines to both ends of the gate finger electrode, the structure of the switch can be made completely symmetrical with respect to the source and the drain. Bidirectional symmetric characteristics can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態と
して図1を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0014】図1は本発明のマイクロ波スイッチ素子の
構成を示す概略の平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the microwave switch element of the present invention.

【0015】図1において、対向する櫛歯2本のソース
電極とドレイン電極との間にゲートフィンガ電極が点対
称に配置され、ゲートフィンガ電極の両端に2個のゲー
ト給電線路と2個の抵抗がそれぞれ点対称になるように
配置されている。ゲートフィンガ電極の一端に接続しゲ
ート電極に給電する第一のゲート給電線路と、前記ゲー
トフィンガ電極の他端に接続しゲート電極に給電する第
二のゲート給電線路とを置換してもパターン、特性が相
等しいように構成されている。
In FIG. 1, a gate finger electrode is disposed point-symmetrically between two opposing source and drain electrodes, and two gate feeder lines and two resistors are provided at both ends of the gate finger electrode. Are arranged so as to be point symmetrical. A first gate power supply line connected to one end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode, and a pattern formed by replacing the second gate power supply line connected to the other end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode; The characteristics are configured to be equal.

【0016】図1において、ゲートフィンガ電極13の
一端を第一のゲート給電線路14の一端に、ゲートフィ
ンガ電極13の他端を第二のゲート給電線路17の一端
に接続する。また、第一のゲート給電線路14と第二の
ゲート給電線路17のそれぞれ他端にFETのインピー
ダンスに対して十分大きな抵抗値を持つ第一の抵抗15
および第二の抵抗18をゲートフィンガ電極13からそ
れぞれ等間隔の距離の位置に接続する。また、ゲート給
電線路14とソース電極12とは誘電体を介して16で
交差し、ゲート給電線路17とドレイン電極11とは誘
電体を介して19で交差する。
In FIG. 1, one end of a gate finger electrode 13 is connected to one end of a first gate feed line 14, and the other end of the gate finger electrode 13 is connected to one end of a second gate feed line 17. A first resistor 15 having a sufficiently large resistance value with respect to the impedance of the FET is connected to the other end of each of the first gate power supply line 14 and the second gate power supply line 17.
And the second resistor 18 are connected to the gate finger electrode 13 at positions equidistant from each other. The gate feed line 14 and the source electrode 12 intersect at 16 via a dielectric, and the gate feed line 17 and the drain electrode 11 intersect at 19 via a dielectric.

【0017】これにより、図1はゲートフィンガ電極1
3、ドレイン電極11およびソース電極12に対して完
全な対称構造となり、ドレイン電極11を入力端子、ソ
ース電極12を出力端子とすると散乱行列はS11=S
22、S21=S12の関係を得ることができ、スイッ
チ素子としての良好な双方向性の特性を得ることができ
る。
FIG. 1 shows the structure of the gate finger electrode 1.
3, a completely symmetrical structure with respect to the drain electrode 11 and the source electrode 12, and if the drain electrode 11 is an input terminal and the source electrode 12 is an output terminal, the scattering matrix is S11 = S
22, the relationship of S21 = S12 can be obtained, and good bidirectional characteristics as a switch element can be obtained.

【0018】なお、上述する本発明の実施の形態では、
対向する2本の櫛歯型のソース・ドレイン電極を用いた
最も簡単な電界効果トランジスタで説明したが、これに
止まることなく本発明は2本を超える櫛歯で同数のソー
ス・ドレイン電極を用いた場合でも適用できる。
In the embodiment of the present invention described above,
Although the simplest field-effect transistor using two opposing comb-shaped source / drain electrodes has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention uses more than two comb-teeth and the same number of source / drain electrodes. Can be applied even if

【0019】上記の実施の形態では、電界効果トランジ
スタ1個の場合について説明した。ドレインを共通にし
た2個の電界効果トランジスタの場合について、図2に
概略平面図を示す。
In the above embodiment, the case of one field effect transistor has been described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the case of two field-effect transistors having a common drain.

【0020】図2において、対向する櫛歯2本のソース
電極とドレイン電極との間にゲートフィンガ電極が点対
称に配置され、ゲートフィンガ電極の両端に2個のゲー
ト給電線路と2個の抵抗がそれぞれ点対称になるように
配置された2個の電界効果トランジスタがドレインを共
通に配置されている。
In FIG. 2, a gate finger electrode is arranged point-symmetrically between two source electrodes and a drain electrode facing each other, and two gate power supply lines and two resistors are provided at both ends of the gate finger electrode. Are arranged in a point symmetrical manner, and two field effect transistors are arranged with a common drain.

【0021】図2において、ゲートフィンガ電極33、
43の一端を第一のゲート給電線路34、44の一端
に、ゲートフィンガ電極33、43の他端を第二のゲー
ト給電線路37、47の一端に接続する。また、第一の
ゲート給電線路34、44と第二のゲート給電線路3
7、47のそれぞれ他端にFETのインピーダンスに対
して十分大きな抵抗値を持つ第一の抵抗35、45およ
び第二の抵抗38、48をゲートフィンガ電極33、4
3からそれぞれ等間隔の距離の位置に接続する。また、
ゲート給電線路37とソース電極32とは誘電体を介し
て36で交差し、ゲート給電線路34とドレイン電極3
1とは誘電体を介して39で交差する。
In FIG. 2, a gate finger electrode 33,
One end of 43 is connected to one end of the first gate feed lines 34 and 44, and the other end of the gate finger electrodes 33 and 43 is connected to one end of second gate feed lines 37 and 47. Further, the first gate power supply lines 34 and 44 and the second gate power supply line 3
The first and second resistors 35 and 45 and the second resistors 38 and 48 having sufficiently large resistance values to the impedance of the FET are connected to the other ends of the gate finger electrodes 33 and 47, respectively.
3 are connected to positions at an equal distance from each other. Also,
The gate feed line 37 and the source electrode 32 intersect at 36 via a dielectric, and the gate feed line 34 and the drain electrode 3
1 intersects at 39 via the dielectric.

【0022】上記の図1に示す実施の形態では、ゲート
給電線路14とソース電極12、ゲート給電線路17と
ドレイン電極11とは、それぞれ誘電体を介して交差し
ていた。しかしこの二個所の交差では、ゲート給電線路
とソース電極、ゲート給電線路とドレイン電極とは空気
を介して交差してもよい。すなわち、いわゆるエアーブ
リッジ方式でもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the gate power supply line 14 and the source electrode 12, and the gate power supply line 17 and the drain electrode 11 intersect via the dielectric. However, at the intersection of these two locations, the gate feed line and the source electrode, and the gate feed line and the drain electrode may intersect via air. That is, a so-called air bridge system may be used.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、良好なス
イッチ特性を有するマイクロ波スイッチ素子を提供する
ことができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a microwave switching device having good switching characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を説明する概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view illustrating the present invention.

【図2】本発明を説明する概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the present invention.

【図3】従来例を説明する概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、31…ドレイン電極 12、32、42…ソース電極 13、33、43…ゲートフィンガ電極 14、34、44…第一のゲート給電線路 17、37、47…第二のゲート給電線路 15、35、45…第一の抵抗 18、38、48…第二の抵抗 16、36、46…ソース電極とゲートフィンガ電極と
の交差部 19、39、49…ドレイン電極とゲートフィンガ電極
との交差部 24…ゲート給電線路 25…抵抗
11, 31 drain electrode 12, 32, 42 source electrode 13, 33, 43 gate finger electrode 14, 34, 44 first gate feed line 17, 37, 47 second gate feed line 15, 35 , 45: first resistor 18, 38, 48 ... second resistor 16, 36, 46 ... intersection of source electrode and gate finger electrode 19, 39, 49 ... intersection of drain electrode and gate finger electrode 24 ... Gate feed line 25 ... Resistance

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ソース電極とドレイン電極の電極間にゲ
ートフィンガ電極を設けた電界効果トランジスタを用い
たマイクロ波スイッチ素子において、前記ゲートフィン
ガ電極の一端に接続しゲート電極に給電する第一のゲー
ト給電線路と、前記ゲートフィンガ電極の他端に接続し
ゲート電極に給電する第二のゲート給電線路とを置換し
てもパターン、特性が相等しいように構成されているこ
とを特徴とするマイクロ波スイッチ素子。
1. A microwave switch device using a field effect transistor having a gate finger electrode provided between a source electrode and a drain electrode, the first gate being connected to one end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode. A microwave characterized in that even if a power supply line and a second gate power supply line connected to the other end of the gate finger electrode and supplying power to the gate electrode are replaced, patterns and characteristics are the same. Switch element.
【請求項2】 電界効果トランジスタのインピーダンス
に対して十分大きい第一の抵抗と第二の抵抗とを、それ
ぞれ前記第一のゲート給電線路と前記第二のゲート給電
線路とに接続したことを特徴とする請求項1記載のマイ
クロ波スイッチ素子。
2. The method according to claim 1, wherein a first resistor and a second resistor that are sufficiently large with respect to the impedance of the field effect transistor are connected to the first gate feed line and the second gate feed line, respectively. The microwave switch element according to claim 1, wherein
【請求項3】 第一の抵抗と第二の抵抗の抵抗値が等し
いことを特徴とする請求項1記載のマイクロ波スイッチ
素子。
3. The microwave switch device according to claim 1, wherein the first resistor and the second resistor have the same resistance value.
【請求項4】 一のゲート給電線路とソース電極、他の
ゲート給電線路とドレイン電極とが、それぞれ誘電体を
介して交差していることを特徴とする請求項1記載のマ
イクロ波スイッチ素子。
4. The microwave switch device according to claim 1, wherein one gate power supply line and the source electrode cross each other, and another gate power supply line and the drain electrode cross each other via a dielectric.
【請求項5】 一のゲート給電線路とソース電極、他の
ゲート給電線路とドレイン電極とが、それぞれ空気を介
して交差していることを特徴とする請求項1記載のマイ
クロ波スイッチ素子。
5. The microwave switch device according to claim 1, wherein one gate power supply line and the source electrode cross each other, and another gate power supply line and the drain electrode cross each other via air.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2006061942A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Bidirectional field-effect transistor and matrix converter
DE102008033234A1 (en) 2007-08-23 2009-02-26 Fujitsu Limited, Kawasaki Field Effect Transistor

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