JPH11312932A - 高周波増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体デバイスに対する入力波面の均一性を
高めて、半導体デバイスの出力を向上させることがで
き、出力向上および効率向上を実現した高周波増幅器を
得る。 【解決手段】 増幅器回路を構成する半導体デバイス１
ａと、半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイ
クロストリップ線路１ｂと、マイクロストリップ線路の
一部に形成された曲げ部１ｃとを備えた高周波増幅器に
おいて、曲げ部の内側に容量成分１ｄを設け、内側の容
量成分を、曲げ部の外周部に発生する容量成分と同等の
値に設定し、曲げ部の内外の容量成分のバランスを取っ
て、伝搬する高周波信号の伝送波面をそろえ半導体デバ
イス出力の位相差を少なくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体デバイスを
有するマイクロストリップ線路に曲げ部を設けた高周波
増幅器に関し、特に曲げ部の外側の容量成分とバランス
した容量成分を内側に設けて、半導体デバイスを効率よ
く動作させて高出力および高効率を実現した高周波増幅
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０〜図１５は従来の高周波増幅器の
回路構成を概略的に示す図であり、図１０〜図１２は従
来の高周波増幅器の回路構成をレイアウトパターンとし
て示す説明図である。ここでは、いずれの高周波増幅器
も、対称性を有する閉回路（ループ回路）を構成してい
るものとする。

【０００３】図１０の高周波増幅器は、半導体基板上
に、半導体能動素子（半導体デバイス）および導体層に
より、マイクロストリップ線路（または、ストリップ線
路）を施して構成された場合を示している。以下、マイ
クロストリップ線路およびストリップ線路を総称してマ
イクロストリップ線路と記す。

【０００４】図１１の高周波増幅器は、キャリアなどに
実装された半導体素子（半導体デバイス）と、アルミナ
基板などの誘電体基板上に導体層で形成されたマイクロ
ストリップ線路とにより構成された場合を示している。

【０００５】図１２の高周波増幅器は、従属接続された
半導体デバイスの接続のために、１／４波長の低インピ
ーダンス線路を用いて半導体デバイス間の整合をとった
場合を示している。

【０００６】図１３の高周波増幅器は、並設された複数
の高周波増幅器回路、外部分配合成回路および電源供給
用回路基板により構成された場合を示している。図１４
は高周波増幅器の動作バイアス設定を行うためのバイア
ス回路の構成例を示している。図１５は従属接続された
複数の高周波増幅器回路をパッケージなどにより構成し
た場合を示している。

【０００７】図１０において、１０ａは半導体基板であ
り、ＳｉＯ（酸化シリコン）またはＧａＡｓ（ガリウム
ヒ素）などにより構成されている。１０ｂは半導体基板
１０ａ上に形成された半導体デバイスであり、高周波信
号を増幅するトランジスタやＦＥＴなどにより構成され
ている。

【０００８】１０ｃは高周波信号を伝達するための伝送
線路となるマイクロストリップ線路であり、半導体基板
１０ａ上の導体層により構成されている。１０ｄはマイ
クロストリップ線路１０ｃの曲げ部である。曲げ部１０
ｄにおいては、直線状に形成されたマイクロストリップ
線路１０ｃに対して、曲げのエッジ部による容量成分が
発生する。

【０００９】図１１において、１１ａ〜１１ｄは、図１
０内の１０ａ〜１０ｄにそれぞれ対応している。１１ａ
はアルミナ基板などにより構成された誘電体基板であ
る。１１ｂは高周波信号を増幅する半導体デバイスであ
り、ヒートシンク材などに実装されたトランジスタやＦ
ＥＴなどにより構成されている。

【００１０】１１ｃは高周波信号を伝達するための伝送
線路となるマイクロストリップ線路であり、誘電体基板
１１ａ上の導体層により構成されている。１１ｄはマイ
クロストリップ線路１１ｃの曲げ部である。

【００１１】図１２において、１２ａ〜１２ｄは、図１
０内の１０ａ〜１０ｄと同様のものであり、１２ｅはマ
イクロストリップ線路１２ｃの一部の形成された容量性
スタブである。容量性スタブ１２ｅは、高周波増幅器の
低インピーダンス化を実現するために設けられ、特に高
周波増幅器の寸法に制限がある場合に有効である。

【００１２】図１３において、１３ａおよび１３ｄはア
ルミナなどにより構成された誘電体基板である。１３ｂ
および１３ｃは並設された高周波増幅器回路であり、一
方の誘電体基板１３ａ上に形成された分配器により電力
分配される。

【００１３】また、各高周波増幅器回路１３ｂおよび１
３ｃで増幅された電力は、他方の誘電体基板１３ｄ上に
形成された合成器により電力合成されることによって、
大電力となって出力される。１３ｅ〜１３ｆは外部に並
設配置された専用基板であり、高周波増幅器回路１３ｂ
および１３ｃをドライブするための電源供給を行う。

【００１４】図１４において、１４ａ〜１４ｅは直列接
続された複数の分割抵抗器であり、バイアス設定に用い
られる抵抗回路を構成している。１４ｆ〜１４ｈは抵抗
回路の各部に設けられたパッドであり、パッド１４ｆは
分割抵抗器１４ｅの一端に接続され、パッド１４ｇは分
割抵抗器１４ｅと分割抵抗器１４ａとの接続点に接続さ
れ、パッド１４ｈは分割抵抗器１４ｆの一端に接続され
ている。

【００１５】一端のパッド１４ｆをグランドに接地し、
他端のパッド１４ｈを定電圧電源に接続することによ
り、分割抵抗器１４ａ〜１４ｄの組合せによる電圧降下
に基づいて、任意のパッド１４ｇから所望電圧が取得さ
れる。この所望電圧は、たとえば、ＦＥＴなどのゲート
に供給される。

【００１６】図１５において、１５ａ〜１５ｃは誘電体
基板上に形成された多段構成の高周波増幅器回路、１５
ｄ〜１５ｇは高周波増幅器回路１５ａ〜１５ｃとは異な
る誘電体基板上の導体層に形成されたマイクロストリッ
プ線路（または、ストリップ線路）である。

【００１７】１５ｈは高周波増幅器回路１５ａ〜１５ｃ
に必要な電源を供給する電源供給回路基板、１５ｉは高
周波増幅器回路１５ａ〜１５ｃを実装するパッケージで
ある。このように、多段に高周波増幅器回路１５ａ〜１
５ｃを接続して高周波増幅器を構成することにより、高
利得および高出力を得ることができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波増幅器は
以上のように構成されており、分布定数線路による回路
構成においては、波長によって線路長および線路幅が決
定されてしまうことから、小形化するために分布定数線
路およびマイクロストリップ線路の一部を折り曲げて曲
げ部を形成しなければならず、このとき、曲げ部の外周
部またはエッジ部で発生する寄生容量成分により、出口
近傍での高周波信号の伝送波面がそろわなくなるという
問題点があった。

【００１９】また、急峻な曲げ部に対しては、図１０〜
図１２のように曲げ部のエッジ部をカットしているが、
曲げ部が半導体デバイス（ＦＥＦなど）の入力端子近傍
にある場合には、位相のズレが生じるなどにより、一様
な伝送波面の高周波信号が半導体デバイスに入力されな
くなり、半導体デバイスの出力端子での合成出力電力が
低下するうえ、効率が低下するなどの問題点があった。

【００２０】また、高周波増幅器を動作させるための電
源供給回路を外部に付設しているので、高周波増幅器と
しての全体構成規模が大きくなり、小形化および軽量化
を実現することが困難になるという問題点があった。

【００２１】また、半導体デバイスの動作バイアス電圧
の設定精度が十分でなく所望の動作領域での動作が保証
されない場合には、要求される高周波増幅器の特性を得
ることができないという問題点があった。

【００２２】また、高周波増幅器回路を多段接続した場
合には、伝送線路を介して全ての高周波増幅器回路がパ
ッケージ内などに接続された後に、実動作時の各高周波
増幅器回路の電気特性、または、高周波増幅器回路のレ
ベルダイヤグラムを測定することが困難になるという問
題点があった。

【００２３】さらに、高周波増幅器回路を多段接続した
場合には、高周波増幅器回路の１つが破損したり、また
は特性が極端に悪い場合などに、各高周波増幅器回路の
電気特性を検査することが困難になるという問題点があ
った。

【００２４】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、半導体デバイスに対する入力波
面の均一性を高めて、半導体デバイスの出力を向上させ
ることにより、出力向上および効率向上を実現した高周
波増幅器を得ることを目的とする。

【００２５】また、この発明は、ループ回路（閉回路）
を持つ高周波増幅器に対して、回路の安定化を向上させ
た高周波増幅器を得ることを目的とする。

【００２６】また、この発明は、電源供給回路を分配合
成回路基板上に形成することにより、電源供給回路基板
を別途付設する必要がなくし、小形化および軽量化を実
現した高周波増幅器を得ることを目的とする。

【００２７】また、この発明は、適切なバイアス電圧を
供給することにより、所望特性を取得して効率向上を実
現した高周波増幅器を得ることを目的とする。

【００２８】また、この発明は、多段接続された場合
に、実動作時の各々の電気特性を容易に評価するととも
に、不良を容易に発見できる高周波増幅器を得ることを
目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る高周波増幅器は、増幅器回路を構成する半導体デバイ
スと、半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイ
クロストリップ線路と、マイクロストリップ線路の一部
に形成された曲げ部とを備えた高周波増幅器において、
曲げ部の内側に容量成分を設け、容量成分は、曲げ部の
外周部に発生する容量成分と同等の値に設定されたもの
である。

【００３０】また、この発明の請求項２に係る高周波増
幅器は、請求項１において、容量成分は、分布定数回路
により構成されたものである。

【００３１】また、この発明の請求項３に係る高周波増
幅器は、請求項１において、容量成分は、集中定数素子
回路により構成されたものである。

【００３２】また、この発明の請求項４に係る高周波増
幅器は、請求項３において、集中定数素子回路は、一端
を接地させるためのスルーホールを有するものである。

【００３３】また、この発明の請求項５に係る高周波増
幅器は、請求項１から請求項４までのいずれかにおい
て、半導体デバイスおよびマイクロストリップ線路は、
対称性を有する閉回路を構成しており、閉回路は、容量
成分を有する対称な分布定数線路により構成された整合
回路を備え、分布定数線路の各一部を対向配置するとと
もに、対向配置された分布定数線路の各端面を抵抗成分
で接続したものである。

【００３４】また、この発明の請求項６に係る高周波増
幅器は、並設された複数の高周波増幅器回路と、各高周
波増幅器回路に対して電源を供給するとともに電力合成
を行う外部分配合成回路とを備え、各高周波増幅器回路
は、増幅器回路を構成する半導体デバイスと、半導体デ
バイスの入力端子に近接配置されたマイクロストリップ
線路と、マイクロストリップ線路の一部に形成された曲
げ部と、曲げ部の内側に設けられた容量成分とを有し、
容量成分は、曲げ部の外周部に発生する容量成分と同等
の値に設定されており、外部分配合成回路は、ＲＦ線路
上の接続線をまたぐような電源供給中継パターンを有す
るものである。

【００３５】また、この発明の請求項７に係る高周波増
幅器は、請求項６において、電源供給中継パターンのう
ち、各高周波増幅器回路に近接した電源供給中継パター
ンは、使用周波数帯域内の一番短い波長に対して十分短
い長さに設定されたものである。

【００３６】また、この発明の請求項８に係る高周波増
幅器は、請求項７において、電源供給中継パターンのう
ち、各高周波増幅器回路に近接した電源供給中継パター
ンは、スルーホールメッキを介して接地されており、接
地された部分には、ワイヤーボンディング可能なチップ
コンデンサが実装されたものである。

【００３７】また、この発明の請求項９に係る高周波増
幅器は、請求項６から請求項８までのいずれかにおい
て、外部分配合成回路は、各高周波増幅器回路に対する
動作バイアス電圧を設定して供給するための動作バイア
ス電圧設定供給回路を有するものである。

【００３８】また、この発明の請求項１０に係る高周波
増幅器は、請求項９において、動作バイアス電圧設定供
給回路は、電圧設定用の分割抵抗器と、分割抵抗器に関
連して配置されたサブ抵抗器とを有するものである。

【００３９】また、この発明の請求項１１に係る高周波
増幅器は、従属接続された複数の高周波増幅器回路と、
各高周波増幅器回路を接続するための接続線路とを備
え、各高周波増幅器回路は、増幅器回路を構成する半導
体デバイスと、半導体デバイスの入力端子に近接配置さ
れたマイクロストリップ線路と、マイクロストリップ線
路の一部に形成された曲げ部と、曲げ部の内側に設けら
れた容量成分とを有し、容量成分は、曲げ部の外周部に
発生する容量成分と同等の値に設定されており、接続線
路は、各高周波増幅器回路の間のパターンにより構成さ
れ、パターンは、スリットを介して断線され、スリット
の両側は、スルーホールメッキを介して接地されたもの
である。

【００４０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１の回路構成を概略的に示す説明図であり、
図１において、１ａ〜１ｃは前述（図１０参照）の１０
ｂ〜１０ｄにそれぞれ対応している。

【００４１】１ａは基板上に形成された半導体デバイス
であり、増幅器回路を構成している。１ｂは半導体デバ
イス１ａの入力端子に近接配置されたマイクロストリッ
プ線路（または、ストリップ線路）であり、半導体デバ
イス１ａと同一の基板、または異なる誘電体基板上の導
体層により形成されている。

【００４２】１ｃはマイクロストリップ線路１ｂの一部
に形成された曲げ部である。１ｄは曲げ部１ｃの内側に
付加された容量成分であり、分布定数回路により構成さ
れている。

【００４３】図１のように、マイクロストリップ線路１
ｂの配線のうちの、半導体デバイス１ａの入力端子に非
常に近接している曲げ部１ｃにおいて、曲げ部１ｃの外
周部に発生する容量成分と同等の容量成分１ｄが設けら
れている。容量成分１ｄは、曲げ部１ｃの外周部側の容
量成分と対向する側、すなわち、内側に設けられてい
る。

【００４４】このように、曲げ部１ｃにおいて、外周部
に発生した容量成分と内側の容量成分１ｄとにより、曲
げ部１ｃの内外の容量成分のバランスが取られるので、
伝搬する高周波信号の伝送波面がそろうことになる。し
たがって、半導体デバイス１ａの出力の位相差が少なく
なり、電力合成効率が向上する。

【００４５】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、曲げ部１ｃの内側の容量成分を分布定数回路で構成
したが、他の回路で構成してもよい。以下、容量成分を
集中定数素子回路で構成したこの発明の実施の形態２を
図について説明する。

【００４６】図２はこの発明の実施の形態２の回路構成
を概略的に示す説明図であり、図２において、２ａ〜２
ｄは前述（図１参照）の１ａ〜１ｄにそれぞれ対応して
いる。すなわち、２ａは半導体デバイス、２ｂはマイク
ロストリップ線路、２ｃは曲げ部、２ｄは容量成分であ
る。

【００４７】曲げ部２ｃの内側に設けられた容量成分２
ｄは、曲げ部２ｃの外周部に発生する容量成分と同等の
容量成分からなり、集中定数線路により構成されてい
る。２ｅは容量成分２ｄの一端を接地するためのスルー
ホールである。

【００４８】ここでは、容量成分２ｄが誘電体を介した
場合を例にとっており、スルーホール２ｅを介して一端
を接地することにより、コンデンサを構成している。こ
の場合も、容量成分２ｄにより、曲げ部１ｃの内外の容
量成分のバランスが取られるので、前述と同様の作用効
果を奏する。

【００４９】実施の形態３．なお、上記実施の形態１、
２では、一般的な対称性を有する閉回路に設けられる分
布定数線路について特に考慮しなかったが、分布定数線
路および抵抗成分を有する高周波増幅器に適用してもよ
い。

【００５０】以下、対称な分布定数線路の各端面を抵抗
成分で接続した構成を有するこの発明の実施の形態３を
図について説明する。図３はこの発明の実施の形態３の
回路構成を概略的に示す説明図であり、図３において、
３ａ〜３ｄは前述（たとえば、図１参照）の１ａ〜１ｄ
にそれぞれ対応しており、ここでは詳述を省略する。

【００５１】半導体デバイス３ａおよびマイクロストリ
ップ線路３ｂは、前述と同様に対称性を有する閉回路を
構成しており、曲げ部３ｃの内側には容量成分３ｄが設
けられている。３ｅはマイクロストリップ線路３ｂの外
側に設けられた容量性スタブであり、対称的な閉回路の
外側に対称的に配置された分布定数線路を構成してい
る。

【００５２】３ｆはマイクロストリップ線路３ｂの内側
に設けられた分布定数容量性スタブであり、容量性スタ
ブ３ｅとともに分布定数線路を構成している。分布定数
容量性スタブ３ｆは、対称な容量性スタブ３ｅによる容
量成分と同等な容量成分を有し、各一端が閉回路の中心
部で対向している。

【００５３】容量性スタブ３ｅおよび分布定数容量性ス
タブ３ｆは、整合回路を構成している。３ｇは分布定数
容量性スタブ３ｆ（分布定数線路）の対向端面の間に接
続された抵抗成分である。

【００５４】図３のように、対称な閉回路配線に配置さ
れた分布定数線路のうち、外側に配置された容量性スタ
ブ３ｅの長さの一部を、内側に配置された分布定数容量
性スタブ３ｆにより構成し、一対の分布定数容量性スタ
ブ３ｆの端面を抵抗成分３ｇで接続することにより、外
側の容量性スタブ３ｅの長さを短縮して高周波増幅器の
寸法を縮小化することができる。また、抵抗成分３ｇに
より、閉回路に発生するループ発振の防止をすることが
できる。

【００５５】実施の形態４．なお、上記実施の形態１〜
３では、単一の回路構成からなる高周波増幅器の場合を
示したが、並設された複数の高周波増幅器回路からなる
高周波増幅器に適用してもよい。以下、複数の高周波増
幅器回路を並設した構成を有するこの発明の実施の形態
４を図について説明する。

【００５６】図４はこの発明の実施の形態４の回路構成
を概略的に示す説明図である。図４において、４ａおよ
び４ｂは並設された一対の高周波増幅器回路であり、そ
れぞれ、図１〜図３に示した高周波増幅器と同様に構成
されている。

【００５７】４ｃおよび４ｄは誘電体基板上の導体層に
より形成されたマイクロストリップ線路からなる電力分
配器および電力合成器であり、これらは各高周波増幅器
回路４ａおよび４ｂに対して電源を供給するとともに電
力合成を行う外部分配合成回路（外部の電力分配合成回
路）を構成している。

【００５８】図５は電力分配器４ｃおよび電力合成器４
ｄを具体的に示す構成図である。図５において、５ａお
よび５ｂは高周波増幅器回路４ｃおよび４ｄ（図４参
照）に電源を供給する電源供給パターン（電源供給パッ
ド）であり、電源供給中継パターンを構成している。５
ｃはＲＦパターン（ＲＦ線路）である。

【００５９】電源供給パターン５ａおよび５ｂは、ワイ
ヤーボンディングなどで接続されて高周波増幅器回路４
ｃおよび４ｄに電源を供給し、並列接続された半導体デ
バイス（たとえば、図３内の３ａ）に対して均等に電圧
を供給する。また、電力分配器４ｃおよび電力合成器４
ｄ（外部の電力分配合成回路）は、ＲＦパターン５ｃの
線路上の接続線をまたぐような電源供給中継パターンを
有する。

【００６０】これにより、前述の作用効果に加えて、各
高周波増幅器回路４ａおよび４ｂ内の半導体デバイスの
動作バランスを均等にし、並列接続された半導体デバイ
スの合成効率を向上することができる。

【００６１】実施の形態５．なお、上記実施の形態４で
は、電源供給中継パターンの長さについて言及しなかっ
たが、電源供給中継パターンのうち、各高周波増幅器回
路４ａおよび４ｂに近接した電源供給中継パターンの長
さを、使用周波数帯域内の一番短い波長に対して十分短
い長さに設定してもよい。

【００６２】以下、高周波増幅器回路４ａおよび４ｂに
近接した電源供給中継パターンの長さを短く設定したこ
の発明の実施の形態５を図について説明する。図６はこ
の発明の実施の形態５による電力分配合成器の回路パタ
ーン構成を概略的に示す説明図であり、図６において、
６ａ〜６ｃは前述（図５参照）の５ａ〜５ｃに対応して
いる。

【００６３】また、この発明の実施の形態５による高周
波増幅器の全体構成は図４に示した通りである。この場
合、高周波増幅器回路（図４内の４ａおよび４ｂ）に近
接した電源供給中継パターン、すなわち、電源供給パタ
ーン６ｂは、使用される周波数帯域の一番短い波長に対
して十分短い長さＬに設定されている。

【００６４】これにより、前述の作用効果に加えて、誘
電体基板上に形成されたマイクロストリップ線路（電力
分配合成回路）との結合による使用周波数帯域内での特
性劣化を防止することができる。

【００６５】実施の形態６．なお、上記実施の形態５で
は、電源供給パターン６ｂに直接ワイヤーボンディング
したが、スルーホールパターン上に実装されたチップコ
ンデンサを介してワイヤーボンディングしてもよい。

【００６６】以下、電源供給パターン６ｂに代えてチッ
プコンデンサを用いたこの発明の実施の形態６を図につ
いて説明する。図７はこの発明の実施の形態６による電
力分配合成器の回路パターン構成を概略的に示す説明図
であり、図７において、７ａおよび７ｃは前述（図６参
照）の６ａおよび６ｃに対応している。

【００６７】また、この発明の実施の形態６による高周
波増幅器の全体構成は図４に示した通りである。７ｄは
スルーホールメッキが施されたスルーホールパターンで
あり、スルーホールメッキを介して接地可能となってい
る。７ｅはワイヤーボンディングなどが可能なチップコ
ンデンサであり、スルーホールパターン７ｄ上に接着剤
または半田などで実装されている。

【００６８】この場合、電源供給パターン７ａとチップ
コンデンサ７ｅとの間は、ワイヤーボンディングなどで
接続され、電源供給パターン７ａは、チップコンデンサ
７ｅを介して高周波増幅器回路４ａおよび４ｂ（図４参
照）に電源を供給する。また、スルーホールパターン７
ｄは、前述と同様に、使用周波数帯域の一番短い波長に
対して十分短い長さに設定されている。

【００６９】図７のように、高周波増幅器回路４ａおよ
び４ｂに近接した電源供給中継パターンをスルーホール
パターン７ｄで構成し、スルーホールメッキを介して接
地される部分に、ワイヤーボンディング可能なチップコ
ンデンサ７ｅを実装することにより、前述と同等の作用
効果を有する。

【００７０】実施の形態７．なお、上記実施の形態４〜
６では、動作バイアス電圧設定供給回路について特に考
慮しなかったが、動作バイアス電圧設定供給回路を電力
分配合成器上に配置してもよい。

【００７１】以下、動作バイアス電圧設定供給回路を電
力分配合成器上に配置したこの発明の実施の形態７を図
について説明する。図８はこの発明の実施の形態７によ
る電力分配合成器および動作バイアス電圧設定供給回路
の回路パターン構成を概略的に示す説明図であり、図８
において、８ａおよび８ｃ〜８ｅは前述（図７参照）の
７ａおよび７ｃ〜７ｅと同様のものである。

【００７２】また、この発明の実施の形態７による高周
波増幅器の全体構成は図４に示した通りである。８０は
高周波増幅器回路４ａおよび４ｂの動作バイアス電圧を
設定して供給する動作バイアス電圧設定供給回路であ
り、電圧設定用の分割抵抗器８ｆと、分割抵抗器８ｆに
関連して配置されたバイアス設定用のサブ抵抗器８ｇと
を備えている。

【００７３】動作バイアス電圧設定供給回路８０は、電
力分配合成器４ｃおよび４ｄ（図４参照）上に配置され
ている。サブ抵抗器８ｇは、電圧設定用の分割抵抗値８
ｆに対して、さらに電圧設定の微調整を可能とする。

【００７４】図８のように、外部の電力分配合成回路
（電力分配合成器４ｃおよび４ｄ）上に、各高周波増幅
器回路４ａおよび４ｂに対する動作バイアス電圧設定供
給回路８０を設けることにより、通常は別途配置されて
いた電源供給基板が不要となり、高周波増幅器としての
構成部品数を縮小することができる。

【００７５】また、動作バイアス電圧設定供給回路８０
を、簡単な分割抵抗器８ｆおよびサブ抵抗器８ｇにより
構成したので、前述の作用効果に加えて、さらに小形化
およびコストダウンを実現することができる。

【００７６】また、サブ抵抗器８ｇにより、バイアス電
圧を微調整することができるので、高周波増幅器回路内
の半導体デバイス４ａおよび４ｂを所望の動作領域に近
い状態に設定にすることができる。さらに、高周波増幅
器としての所望の電気特性を得ることができるので、高
周波増幅器の動作効率がさらに向上する。

【００７７】実施の形態８．なお、上記実施の形態４〜
７では、複数の高周波増幅器回路を並列接続した場合を
示したが、従属接続した高周波増幅器に適用してもよ
い。以下、複数の高周波増幅器回路を従属接続した構成
を有するこの発明の実施の形態８を図について説明す
る。

【００７８】図９はこの発明の実施の形態７の回路構成
を概略的に示す説明図である。図９において、９ａおよ
び９ｂは多段（ここでは、２段）に従属接続された高周
波増幅器回路であり、それぞれ、図１〜図３に示した高
周波増幅器と同様に構成されている。

【００７９】９ｃ〜９ｅは誘電体基板上に導体層により
形成されたマイクロストリップ線路からなる伝送線路で
あり、各高周波増幅器回路９ａおよび９ｂを接続するた
めの接続線路を構成している。

【００８０】９ｆは各高周波増幅器回路９ａおよび９ｂ
の間の伝送線路９ｅに設けられたコプレナー線路であ
り、スリットを介して伝送線路９ｅの一部を断線した
後、スリット部の近辺にスルーホールメッキを施したパ
ターンを配置することにより構成されている。コプレナ
ー線路９ｆにおいて、スリットの両側は、スルーホール
メッキを介して接地されている。

【００８１】図９のように、高周波増幅器回路９ａおよ
び９ｂを従属接続することにより、ＲＦプローブヘッド
（図示せず）を用いて、各段の高周波増幅器回路９ａお
よび９ｂを評価することができる。

【００８２】また、パッケージなどの実装後の高周波増
幅器回路９ａおよび９ｂ毎に、特性評価することがで
き、高周波増幅器回路９ａおよび９ｂを従属接続したと
きの故障解析を容易にすることができる。

【００８３】また、各段の高周波増幅器回路９ａおよび
９ｂのレベルを容易に評価することができる。さらに、
高周波増幅器回路９ａおよび９ｂの評価後にスリットを
金リボンなどで接続することにより、本来の多段増幅器
として機能させることもできる。

【００８４】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、増幅器回路を構成する半導体デバイスと、半導体デ
バイスの入力端子に近接配置されたマイクロストリップ
線路と、マイクロストリップ線路の一部に形成された曲
げ部とを備えた高周波増幅器において、曲げ部の内側に
容量成分を設け、容量成分は、曲げ部の外周部に発生す
る容量成分と同等の値に設定されたので、半導体デバイ
スに対する入力波面の均一性を高めて、半導体デバイス
の出力を向上させることができ、出力向上および効率向
上を実現した高周波増幅器が得られる効果がある。

【００８５】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、容量成分は、分布定数回路により構成さ
れたので、半導体デバイスに対する入力波面の均一性を
高めて、半導体デバイスの出力を向上させることがで
き、出力向上および効率向上を実現した高周波増幅器が
得られる効果がある。

【００８６】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１において、容量成分は、集中定数素子回路により構
成されたので、半導体デバイスに対する入力波面の均一
性を高めて、半導体デバイスの出力を向上させることが
でき、出力向上および効率向上を実現した高周波増幅器
が得られる効果がある。

【００８７】また、この発明の請求項４によれば、請求
項３において、集中定数素子回路は、一端を接地させる
ためのスルーホールを有するので、出力向上および効率
向上を実現した高周波増幅器が得られる効果がある。

【００８８】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれかにおいて、半導体デバ
イスおよびマイクロストリップ線路は、対称性を有する
閉回路を構成しており、閉回路は、容量成分を有する対
称な分布定数線路により構成された整合回路を備え、分
布定数線路の各一部を対向配置するとともに、対向配置
された分布定数線路の各端面を抵抗成分で接続したの
で、閉回路を有する場合にも、回路の安定化を向上させ
た高周波増幅器が得られる効果がある。

【００８９】また、この発明の請求項６によれば、並設
された複数の高周波増幅器回路と、各高周波増幅器回路
に対して電源を供給するとともに電力合成を行う外部分
配合成回路とを備え、各高周波増幅器回路は、増幅器回
路を構成する半導体デバイスと、半導体デバイスの入力
端子に近接配置されたマイクロストリップ線路と、マイ
クロストリップ線路の一部に形成された曲げ部と、曲げ
部の内側に設けられた容量成分とを有し、容量成分は、
曲げ部の外周部に発生する容量成分と同等の値に設定さ
れており、外部分配合成回路は、ＲＦ線路上の接続線を
またぐような電源供給中継パターンを有するので、並設
された複数の高周波増幅器回路を有する場合にも、回路
の安定化を向上させた高周波増幅器が得られる効果があ
る。

【００９０】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、電源供給中継パターンのうち、各高周波
増幅器回路に近接した電源供給中継パターンは、使用周
波数帯域内の一番短い波長に対して十分短い長さに設定
されたので、誘電体基板上に形成されたマイクロストリ
ップ線路（電力分配合成回路）との結合による使用周波
数帯域内での特性劣化を防止した高周波増幅器が得られ
る効果がある。

【００９１】また、この発明の請求項８によれば、請求
項７において、電源供給中継パターンのうち、各高周波
増幅器回路に近接した電源供給中継パターンは、スルー
ホールメッキを介して接地されており、接地された部分
には、ワイヤーボンディング可能なチップコンデンサが
実装されたので、誘電体基板上に形成されたマイクロス
トリップ線路（電力分配合成回路）との結合による使用
周波数帯域内での特性劣化を防止した高周波増幅器が得
られる効果がある。

【００９２】また、この発明の請求項９によれば、請求
項６から請求項８までのいずれかにおいて、外部分配合
成回路は、各高周波増幅器回路に対する動作バイアス電
圧を設定して供給するための動作バイアス電圧設定供給
回路を有するので、電源供給回路基板を別途付設する必
要がなくなり、小形化および軽量化を実現した高周波増
幅器が得られる効果がある。

【００９３】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項９において、動作バイアス電圧設定供給回路は、電
圧設定用の分割抵抗器と、分割抵抗器に関連して配置さ
れたサブ抵抗器とを有するので、小形化および軽量化を
実現するとともに、適切なバイアス電圧を供給すること
により、所望特性を取得して効率向上を実現した高周波
増幅器が得られる効果がある。

【００９４】また、この発明の請求項１１によれば、従
属接続された複数の高周波増幅器回路と、各高周波増幅
器回路を接続するための接続線路とを備え、各高周波増
幅器回路は、増幅器回路を構成する半導体デバイスと、
半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイクロス
トリップ線路と、マイクロストリップ線路の一部に形成
された曲げ部と、曲げ部の内側に設けられた容量成分と
を有し、容量成分は、曲げ部の外周部に発生する容量成
分と同等の値に設定されており、接続線路は、各高周波
増幅器回路の間のパターンにより構成され、パターン
は、スリットを介して断線され、スリットの両側は、ス
ルーホールメッキを介して接地されたので、多段に従属
接続された場合にも、実動作時の各々の高周波増幅器回
路の電気特性を容易に評価するとともに、不良を容易に
発見することのできる高周波増幅器が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１の回路構成を概略的
に示す説明図である。

【図２】 この発明の実施の形態２の回路構成を概略的
に示す説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態３の回路構成を概略的
に示す説明図である。

【図４】 この発明の実施の形態４の回路構成を概略的
に示す説明図である。

【図５】 この発明の実施の形態４による電力分配合成
器の回路パターン構成を概略的に示す説明図である。

【図６】 この発明の実施の形態５による電力分配合成
器の回路パターン構成を概略的に示す説明図である。

【図７】 この発明の実施の形態６による電力分配合成
器の回路パターン構成を概略的に示す説明図である。

【図８】 この発明の実施の形態７による電力分配合成
器および動作バイアス電圧設定供給回路の回路パターン
構成を概略的に示す説明図である。

【図９】 この発明の実施の形態８の回路構成を概略的
に示す説明図である。

【図１０】 従来の高周波増幅器の第１の回路構成例を
概略的に示す説明図である。

【図１１】 従来の高周波増幅器の第２の回路構成例を
概略的に示す説明図である。

【図１２】 従来の高周波増幅器の第３の回路構成例を
概略的に示す説明図である。

【図１３】 従来の高周波増幅器の第４の回路構成例を
概略的に示す説明図である。

【図１４】 従来の高周波増幅器によるバイアス回路の
構成例を示す回路図である。

【図１５】 従来の高周波増幅器の第５の回路構成例を
概略的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ〜３ａ 半導体デバイス、１ｂ〜３ｂ マイクロス
トリップ線路、１ｃ〜３ｃ 曲げ部、１ｄ〜３ｄ 容量
成分、２ｅ スルーホール、３ｅ、３ｆ 分布定数線路
（整合回路）、３ｇ 抵抗成分、４ａ、４ｂ、９ａ、９
ｂ 高周波増幅器回路、４ｃ 電力分配器、４ｄ 電力
合成器、５ａ〜８ａ、５ｂ、６ｂ 電源供給パターン
（電源供給中継パターン）、５ｃ〜８ｃ ＲＦパターン
（ＲＦ線路）、７ｄ、８ｄ スルーホールパターン、７
ｅ、８ｅ チップコンデンサ、９ａ〜９ｃ 伝送線路
（接続線路）、９ｆ コプレナー線路、Ｌ 電源供給パ
ターンの長さ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 増幅器回路を構成する半導体デバイス
   と、 前記半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイク
   ロストリップ線路と、 前記マイクロストリップ線路の一部に形成された曲げ部
   とを備えた高周波増幅器において、 前記曲げ部の内側に容量成分を設け、 前記容量成分は、前記曲げ部の外周部に発生する容量成
   分と同等の値に設定されたことを特徴とする高周波増幅
   器。
2. 【請求項２】 前記容量成分は、分布定数回路により構
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の高周波増幅
   器。
3. 【請求項３】 前記容量成分は、集中定数素子回路によ
   り構成されたことを特徴とする請求項１に記載の高周波
   増幅器。
4. 【請求項４】 前記集中定数素子回路は、一端を接地さ
   せるためのスルーホールを有することを特徴とする請求
   項３に記載の高周波増幅器。
5. 【請求項５】 前記半導体デバイスおよび前記マイクロ
   ストリップ線路は、対称性を有する閉回路を構成してお
   り、 前記閉回路は、容量成分を有する対称な分布定数線路に
   より構成された整合回路を備え、 前記分布定数線路の各一部を対向配置するとともに、対
   向配置された前記分布定数線路の各端面を抵抗成分で接
   続したことを特徴とする請求項１から請求項４までのい
   ずれかに記載の高周波増幅器。
6. 【請求項６】 並設された複数の高周波増幅器回路と、 前記各高周波増幅器回路に対して電源を供給するととも
   に電力合成を行う外部分配合成回路とを備え、 前記各高周波増幅器回路は、 増幅器回路を構成する半導体デバイスと、 前記半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイク
   ロストリップ線路と、 前記マイクロストリップ線路の一部に形成された曲げ部
   と、 前記曲げ部の内側に設けられた容量成分とを有し、 前記容量成分は、前記曲げ部の外周部に発生する容量成
   分と同等の値に設定されており、 前記外部分配合成回路は、ＲＦ線路上の接続線をまたぐ
   ような電源供給中継パターンを有することを特徴とする
   高周波増幅器。
7. 【請求項７】 前記電源供給中継パターンのうち、前記
   各高周波増幅器回路に近接した電源供給中継パターン
   は、使用周波数帯域内の一番短い波長に対して十分短い
   長さに設定されたことを特徴とする請求項６に記載の高
   周波増幅器。
8. 【請求項８】 前記電源供給中継パターンのうち、前記
   各高周波増幅器回路に近接した電源供給中継パターン
   は、スルーホールメッキを介して接地されており、 前記接地された部分には、ワイヤーボンディング可能な
   チップコンデンサが実装されたことを特徴とする請求項
   ７に記載の高周波増幅器。
9. 【請求項９】 前記外部分配合成回路は、前記各高周波
   増幅器回路に対する動作バイアス電圧を設定して供給す
   るための動作バイアス電圧設定供給回路を有することを
   特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載
   の高周波増幅器。
10. 【請求項１０】 前記動作バイアス電圧設定供給回路
    は、電圧設定用の分割抵抗器と、前記分割抵抗器に関連
    して配置されたサブ抵抗器とを有することを特徴とする
    請求項９に記載の高周波増幅器。
11. 【請求項１１】 従属接続された複数の高周波増幅器回
    路と、 前記各高周波増幅器回路を接続するための接続線路とを
    備え、 前記各高周波増幅器回路は、 増幅器回路を構成する半導体デバイスと、 前記半導体デバイスの入力端子に近接配置されたマイク
    ロストリップ線路と、 前記マイクロストリップ線路の一部に形成された曲げ部
    と、 前記曲げ部の内側に設けられた容量成分とを有し、 前記容量成分は、前記曲げ部の外周部に発生する容量成
    分と同等の値に設定されており、 前記接続線路は、前記各高周波増幅器回路の間のパター
    ンにより構成され、 前記パターンは、スリットを介して断線され、 前記スリットの両側は、スルーホールメッキを介して接
    地されたことを特徴とする高周波増幅器。