JPS584483B2 - 高周波高出力トランジスタ増幅器 - Google Patents

高周波高出力トランジスタ増幅器

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JPS584483B2
JPS584483B2 JP53122887A JP12288778A JPS584483B2 JP S584483 B2 JPS584483 B2 JP S584483B2 JP 53122887 A JP53122887 A JP 53122887A JP 12288778 A JP12288778 A JP 12288778A JP S584483 B2 JPS584483 B2 JP S584483B2
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JP
Japan
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transistor
transistor amplifier
substrate
chip
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JP53122887A
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梶原勇次
清水成章
野口務
鈴木正則
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波出力トランジスタ増幅器に関し、とくに
UHF帯のIC化電力増一器の構造に係る。
最近高周波高出力トランジスタの開発が進み、これを用
いて高周波電力装置の固体化が計られつつある。
例えば飽和出力20W程度のトランジスタ増幅器10数
個結合し、出力数百WのUHFTVサテライト局送信装
置の開発がすすめられつつある。
しかしながら一般に高周波高出力トランジスタの入力イ
ンピーダンス値は非常に小さく、広帯域整合回路の構成
が極めて困難である。
すなわちインピーダンス抵抗成分は通常数オーム以下で
あるので、わずかのりアクタンス成分でも回路のQ値は
大きくなってしまい、その結果帯域幅が制限される欠点
があった。
このような高出力トランジスタ増幅器にはインピーダン
ス変換比の大きな整合回路が必要であり、これを構成す
るには極めて低いインピーダンス線略あるいは極めて大
容量の素子を用いなければならない。
しかし、従来のいわゆるマイクロ波IC技術、すなわち
アルミナ基板を用いたマイクロストリップ線略とチップ
キャパシタを用いたハイブリットIC技術では、上記の
回路を高周波的に良好に実規することは難かしかった。
とくにUHF帯では、上記マイクロストリップ回路上の
波長は数10cmとなり実用的な大きさに小形化するに
は、部分により集中定数化が必要である。
しかし一方、従来の薄膜LC素子では必要な素子値や高
周波特性を有しておらず、さらに高出力回路としては、
特に回路損失を小くして、回路の発熱を抑えるとともに
トランジスタ等のアクチプ素子の発熱を考慮して熱的に
特性変化の少いことが必須条件を満たすことができなか
ったために実用的な高周波高出力トランジスタ増幅器を
実現することができなかった。
本発明の目的は以上に概略を述べたような問題点が解決
せしめ、電気的特性、また価格、信頼性等が大幅に改善
され実用に供し得る高周波高出トランジスタ増幅器を提
供することにある。
本発明によれば接地導体に設けられたトランジスタと該
トランジスタに接続される少くもも1個以上の並列容量
あるいは少くとも1個以上の1/4波長インピーダンス
変換線路を含む入出力整合回路が0.4≦x1.0の範
囲で作られた x−BaO(1−X)Nb20,誘電体基板上にIC化
されてなることを特徴とする高周波高出力トランジスタ
増幅器が得られる。
誘電体基板x−BaO(1−x)Nb2O5の誘電特性
は円板状試料を用いてXバンドで測定した場合の一例を
第1表に示す。
また同表におけるtanδおよび比誘電率の温度変化も
同様にXバンドで測定した値を示す。
第2表は通常の誘電体(アルミナ)との特性の比較を示
したものである。
表から明らかなように本発明において用いられる誘電体
基板の特徴は組成全域にわたり高誘電率の特性が得られ
、その上tanδおよびεの温度変化が小さい。
しかしx<0.4の範囲では誘電率が25以下と小なく
なり本発明外であり有効な高周波高出力トランジスタ増
幅器用誘電体基板の組成は0.4≦x<1.0の範囲で
あることが好ましい。
なお400MHzにおける誘電率をスロットライン法で
測定したがほとんどXバンドの値と同じであった。
尚x・BaO・(1−x)Nb2O5の組成物にPbO
,SrO,CaO,MgO,Ta2O5,ZnO,Zr
O2,TiO2,を置換あるいは添加しても誘電率が2
5以上60以下でありtanδも導体損失より小さい範
囲で有効であることを確めた。
つぎに本発明の原理と作用・効果について、一実施例を
示す図面を用いて詳細に説明する。
第1図に本発明の第1の実施例を示す図でaは平面図、
bはその等価回路図である。
同図において接地導体上に設けられたUHF高出力トラ
ンジスタ1の前後の高誘電率基板2,2′上にそれぞれ
入出力回路がIC化されていて、それらは接地導体を兼
ねたケース4中に収められ、入出力コネクタ5,5′を
有するUHF高出力トランジスタ増幅器となっている。
入力側整合回路はL1,C2による低域通過形回路にさ
らに1/4波長変成器Z1および調整用容量C1が加わ
ってなり、出力側整合回路はL2,C3,C4の低域通
過形回路によつて構成されている。
他にC,はDCブロックあるいはRF短絡用容量、Zo
は1/4波長チョーク線路、TB,TCはベース、コレ
クタ端子、Eは接地端子である。
基板全体の裏面は接地導体となっていて、接地端子EF
これに接続されている。
いまUHF帯20W出力の米国CTC’社製のCT19
33トランジスクを例に考えると、その入出力インピー
ダン無抵抗感分は、それぞれ例えば1.25Ω、3.3
Ωであり、これを600MHz中心、比帯域40係程度
で50Ωに変換する第1図の整合回路の素子値は、例え
ば次のよやになる。
L1=0.5nH,C2=134pF,Z1:F14Ω
,L2=1.88nH,C3=43pF,L3=7.3
nH,C4=11.3pF ここで、容量C2,C3は、Trとその前後のインダク
タL1,L2とのQ値を低くしたままインピーダンス変
換を行なうのに大容量値が必要である。
しかし通常用いるチップ型積層セラミックコンデンサー
、あるいは薄膜キャパシタでは、このように容量値が大
きい場合UHF帯で自己共振を起こすので用いられない
とくに高出方用の場合、寸法的に0.数nHの自己イン
ダクタンスは避けられない。
この点一方の電極がそのまま接地導体となる単板型キャ
パシタが最適であり、それで大容量を得るには、高誘電
率基板が適している。
第1図の基板2のように板厚をそれぞれ0.25mmと
すれば約1cm2で約100pFが得られる。
しかもこの容量用基板をそのままIC基板として、C3
,C4あるいはC1,C2と共に同一基板上にIC化し
て形成すれば、価格、工数の点で好都合である。
第1図においてはさらに1/4波長のインピーダンス変
換線路が用いられているが、広帯域化整合回路で、この
ような変換器を使用する場合が多い。
第1図においてこの変換器はL1,C1によって約4Ω
になったTr入力側インピーダンスを50Ωに変換する
ために約14Ωの特性インピーダンスが要求されるがこ
の例のように高出力トランジスタ増幅器では極めて低い
特性インピーダンス線路が必要である。
今5〜20Ωの特性インピーダンス線路を従来のアルミ
ナ基板と、本発明における前述の高誘電率基板とで実現
する場合の線路幅を比較すれば、板厚を0.5mmとし
たとき次のようになる。
したがって従来のアルミナ基板の場合10〜20mm角
の通常のIC基板に10Ω程度の線路を用いることは非
常に難かしいことである。
さらにこの変換器は1/4波長の長さを必要とするが、
UHF帯の例えば600MHzを例にとったとき、その
1/4波長の長さはアルミナの場合50mm、本発明に
よる高誘電率基板の場合25mmである。
したがってこの場合も、アルミナ基板を用い実用的な数
センチの寸法内に増幅器を形成することは非常に難かし
い。
本発明のように0.4≦x<1.0の範囲で定られたx
BaO・(1−x)Nb2O5高誘電率基板を用いるこ
とにより、従来のアルミナ系IC回路より3〜10倍の
大容量と、1/3〜1/10の小面積の低インピーダン
ス線路を実現することができ、これによって寸法数セン
チの実用的大きさで、容易にかつ広帯域、高性能のUH
F帯電カトランジスタ増幅器が実現できる。
なお、前記第1の実施例においては、低域通過フィルタ
回路の直列インダクタL2,L3も高誘電率基板上に形
成してあるがこれは製作上容易であるが他方においてこ
れらのインダクタは並列容量が大きく、分布定数線路に
近くなっているのでより小型化し、あるいはQ値を上げ
た集中定数インダクタとするには、接地に対するインピ
ーダンスをできるだけ上げる必要がある。
この点を改良した別の一実施例を次に示す。
第2図は本発明の第2の実施例を示す平面図である。
第2図において第1図と同一記号は同一構成要素を示す
また高周波高出力トランジスタ1の両側にそれぞれ三段
の低域通過形整合回路が形成され、増幅器が構成されて
いるが、その中で、高誘電率基板2,2′上には基板を
誘電体とする単板形容量21,22,23および21′
,22′,23′が形成され並列容量となっている。
高誘電率基板2,2′の見えない側の面全体は当然接地
面となっている。
而して本実施例においては、これらのキャパシタと基板
境界にて接続された直列インダクタが、別の誘電体基板
3および3′上に31,32,33あるいは31′,3
2′,33′のように形成されている。
4は増幅器ケース、5,5′は入出力コネクタ、6,6
′はDCブロックキャパシタ、7,7′はバイアス用チ
ョーク回路である。
本実施例においてキャパシタは第1の実施例と同様高誘
電率基板上に単に分離した電極をIC技術で形成するだ
けで、極めて大容量で高周波に適したものを容易に得る
ことができる。
一方誘電体3,3′としてはアルミナ、石英等の従来か
ら用いられていたIC用誘電体をそのまま用いれば、イ
ンダクタ線路のインピーダジスは充分大きくすることが
でき、高周波特性の優れたものとすることができる。
第3図は本発明の第3の実施例を示す図で、aは平面図
、bはその一部の拡大斜視図である。
この実施例においても、前記各実施例同様、高誘電率基
板2,2′上に並列容量20,20′が形成されている
が、これらに直列に挿入されるインダクタとしては、別
のチップ状誘電体上に形成されたチップ型インダクタ3
0,30′が用いられている。
b図はその拡大図で、チップインダクタはアルミナ等の
通常に誘電体基休35,35′等の上に36,36′の
ような導体パターンに形成され、そのチップがそのまま
容量電極20上に乗せて接続される。
高誘電率基板の裏面の接地導体29との間で大容量が得
られる。
また、インダクタ36,36′の不要並列容量は主にチ
ップの誘電体基体35,35′によって決められ、高周
波特性の優れたインダクタが得られ小型かつ高極能の高
周波高出力トランジスタ増幅器が実現できた。
第4図は本発明の第4の実施例を示す。
本実施例は本発明によるバイポーラトランジスタチップ
搭載の高出力増幅器を示すもので、aはその上蓋を取り
除いたときの平面図、bはその主要部断面図である。
第3の実施例では高誘電率基板2,2′上に並列容量2
0,20′が形成されたあとこれと直列にチップ状イン
ダクタが用必られたがこの実施例ではインダクタとして
ボンデングワイヤー38,38′をそのまま空中に渡し
ている。
これは細い導体ストリップでもよい。
このようなインダクタは空中にあるので不要並列容量が
無視できかつとくにチツプ搭載型の小形増幅器ではトラ
ンジスタチツプ1の入出力ボンデングワイヤー39,3
9′等をそのままインダクタとして使用できるし、他の
インダクタも同じポンダーでそのまま小形に形成できる
ので回路設計上および製作上非常に実用的となる。
これまでの実施例と同じ構成要素は同一番号で示したが
、その他50はベリリア等のトランジスタ1を設置する
チップ搭載誘電体、51,52はその上下面メクライズ
層で52はそのままコレクタ端子となっている。
53は接地用橋絡導体、54はベース等接地ポンデング
ワイヤー、20″は容量調整電極である。
以上本発明をとくに一段のトランジスタ増幅器に適用し
たが、本発明の原理が直列多段あるいは並列多段の増幅
器、バイポーラに限らずFET(電界効果トランジスタ
)およびダイオードを含む種々の超高周波高出力増幅器
に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す図で、aは平面図
、bはその等価回路である。 図において1はトランジスタ、2,2′は高誘電率誘電
体基板、4はケース、5,5′は入出力コネクタであり
,C1,C2,C3,C4は並列容量、L1,L2,L
3は直列容量、Z1は1/4波長変換器、CDはDCブ
ロック、RFショート容量、ZDはチョーク線路を示す
。 第2図は本発明の第2の実施例を示す平面図で、第1と
同一構成要素は同一番号で示す。 (以下同様)3,3′は別の誘電体基板、21〜23,
21′〜23′は並列容量、31〜33,31′〜33
′は直列インダクタである。 第3図は本発明の第3の実施例を示す図で、aは平面図
bは一部拡大斜視図である。 20〜20′は並列容量、30〜30′はチップ型イン
ダク久35,35′はチップ状誘電体、36,36′は
インダクタ導体を示す。 第4図は本発明の第4の実施例を示す図でaは上蓋を除
いたときの平面図、bは主要部断面図である。 38,38′ボンデングワイヤーインダクタ、39,3
9′入出力ボンデングワイヤー,50はチップ搭載誘電
体、51,52はこの上下面メタライズ層、53は接地
用橋絡導体、54は接地ボンデングワイヤー、20″は
容量調整用電極である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 接地導体に設けられたトランジスタと該トランジス
    タに接続される少くとも1個以上の並列容量あるいは少
    くとも1個以上の1/4波長インピーダンス変換回路を
    含む入出力整合回路が0、4≦x<1.0の範囲で作ら
    れたx−BaO(1−x)Nb2O5誘電体基板上にI
    C化されてなることを特徴とする高周波高出力トランジ
    スタ増幅器。
JP53122887A 1978-10-04 1978-10-04 高周波高出力トランジスタ増幅器 Expired JPS584483B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63108880U (ja) * 1986-12-30 1988-07-13

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2582640B1 (fr) * 1985-05-29 1987-07-31 Pechiney Aluminium Procede de production continue d'alumine a partir de bauxites a monohydrates, selon le procede bayer
JPH07114334B2 (ja) * 1987-02-16 1995-12-06 日本電気株式会社 増幅器モジユ−ル
JPH01269748A (ja) * 1988-04-22 1989-10-27 Nissan Motor Co Ltd 自動変速機の変速制御装置
JP2015115860A (ja) * 2013-12-13 2015-06-22 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. 高周波電力増幅装置及び無線通信装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5233453A (en) * 1975-09-10 1977-03-14 Nec Corp High frequency high output transistor amplifier

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5233453A (en) * 1975-09-10 1977-03-14 Nec Corp High frequency high output transistor amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63108880U (ja) * 1986-12-30 1988-07-13

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