JPS59182611A - マイクロ波増幅器 - Google Patents
マイクロ波増幅器Info
- Publication number
- JPS59182611A JPS59182611A JP58056091A JP5609183A JPS59182611A JP S59182611 A JPS59182611 A JP S59182611A JP 58056091 A JP58056091 A JP 58056091A JP 5609183 A JP5609183 A JP 5609183A JP S59182611 A JPS59182611 A JP S59182611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- circuit section
- substrate
- conductor
- shield plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16152—Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
- H01L2924/1616—Cavity shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はストリップ線路を用いたマイクロ波増幅器に関
する。
する。
通常、マイクロ波のような超高周波用の増幅器は、誘電
体基板上に接着された鋼板等の纏篭体をエツチングして
ストl)ツブ線路を主とする回路パターンを形成し、こ
れに半導体素子等を取付けた、いわゆるマイクロ波集積
回路によって実現される。
体基板上に接着された鋼板等の纏篭体をエツチングして
ストl)ツブ線路を主とする回路パターンを形成し、こ
れに半導体素子等を取付けた、いわゆるマイクロ波集積
回路によって実現される。
1丁
第1図に’ 、6@来のマイクロ波増幅器の構造の一例
を示す上面図であり、誘電体基板I上にストリップ線路
3と半導体素子4を主体として構成された′Jlall
li、ii回路部および半導体素子4に電流を供給する
だめのバイアス回路5が設置芒れている。基板1は金属
ケース6に納められ、ケース6の1則ifに入出力コネ
クタ7,8およびバイアス供給端子9が取付けられてい
る。バイアス回1[’、! 5は、ストリップ線路3を
流れる高周波′電流が漏れ込むと増幅回路部の損失を招
き、特性を劣化させるので、一般に第2図に示すように
増1隔的周波数・計域のイぎ号の4分の1波長(λ/4
)の長さを持ったストリップ線路を組み合せだ構成にな
っている。
を示す上面図であり、誘電体基板I上にストリップ線路
3と半導体素子4を主体として構成された′Jlall
li、ii回路部および半導体素子4に電流を供給する
だめのバイアス回路5が設置芒れている。基板1は金属
ケース6に納められ、ケース6の1則ifに入出力コネ
クタ7,8およびバイアス供給端子9が取付けられてい
る。バイアス回1[’、! 5は、ストリップ線路3を
流れる高周波′電流が漏れ込むと増幅回路部の損失を招
き、特性を劣化させるので、一般に第2図に示すように
増1隔的周波数・計域のイぎ号の4分の1波長(λ/4
)の長さを持ったストリップ線路を組み合せだ構成にな
っている。
ストリップ線路においては、尚周波信号は訪可体丞板上
の金属導体と同基板下面の接地導体の間にはさまnて、
いわゆるストリップラインモードで伝播する。しかし第
3図に示すように誘電体基板1上のストl)ノブ稼路3
から出た電気力線lOの一部は、基板lを辿って基板1
下向の接地導体2で終る径路をとらず、基板I上の空間
へ放散していく。このように誘電体基板1上には電磁波
が漏れているが、一般に瑠・陥器の誘電体基板1は図の
ように金属製の側壁6aおよび天板6bからなる金属り
一部6により囲まれているために、電磁波にはこの金属
ケース6が導波管として見えてしまう。このためにスト
リップラインモードのほかに、いわゆる導波′Uモード
による伝播がケース6内で起こることになる。
の金属導体と同基板下面の接地導体の間にはさまnて、
いわゆるストリップラインモードで伝播する。しかし第
3図に示すように誘電体基板1上のストl)ノブ稼路3
から出た電気力線lOの一部は、基板lを辿って基板1
下向の接地導体2で終る径路をとらず、基板I上の空間
へ放散していく。このように誘電体基板1上には電磁波
が漏れているが、一般に瑠・陥器の誘電体基板1は図の
ように金属製の側壁6aおよび天板6bからなる金属り
一部6により囲まれているために、電磁波にはこの金属
ケース6が導波管として見えてしまう。このためにスト
リップラインモードのほかに、いわゆる導波′Uモード
による伝播がケース6内で起こることになる。
ストリップラインモードの電磁波は、誘電体基板1上の
ストリップ線路3が直接または大きな容量を介して結合
していない限り次段に伝わらないが、導波管モードによ
る伝播が起こると電磁波が基板lを何の障讐もなく飛び
かうことになる。このことは増幅器や出力と入力間の結
合を生じさせ、いわゆる逆方向アイソーレーンヨンを低
下させる。マイクロ波受信機の前置増幅器として用いら
れる増幅器には、受信機内の局部発振器の出力が受信機
の入力端へ漏れることを防止するために、逆方向アイソ
レーンヨン特性が良好なことが要求されるので、導波管
モードが増幅器の基板1上で生ずることは、重大な問題
である。また出力から入力への信号の帰還は増幅器の周
波数特性を劣化させ、この帰還量が大きい場合には発振
の原因となる。
ストリップ線路3が直接または大きな容量を介して結合
していない限り次段に伝わらないが、導波管モードによ
る伝播が起こると電磁波が基板lを何の障讐もなく飛び
かうことになる。このことは増幅器や出力と入力間の結
合を生じさせ、いわゆる逆方向アイソーレーンヨンを低
下させる。マイクロ波受信機の前置増幅器として用いら
れる増幅器には、受信機内の局部発振器の出力が受信機
の入力端へ漏れることを防止するために、逆方向アイソ
レーンヨン特性が良好なことが要求されるので、導波管
モードが増幅器の基板1上で生ずることは、重大な問題
である。また出力から入力への信号の帰還は増幅器の周
波数特性を劣化させ、この帰還量が大きい場合には発振
の原因となる。
このような理由によシ、増幅器の回路上の導波管モード
の発生を抑えることが必要となる。
の発生を抑えることが必要となる。
このためには、導波管のカットオフ現象を利用すること
が最も有効である。すなわち断面が長方形をした導波管
においては、電界の方向と直角な方向の導波管の幅が自
由空間波長の1/2であるような周波数より低い周波数
の電磁波は、この尋e管中を通過できないことを利用す
る。
が最も有効である。すなわち断面が長方形をした導波管
においては、電界の方向と直角な方向の導波管の幅が自
由空間波長の1/2であるような周波数より低い周波数
の電磁波は、この尋e管中を通過できないことを利用す
る。
第:う図においては、金属ケース6の幅、つまり相対向
する側壁6a間の間隔Aによりカントオフ周波数が決ま
シ、この周波数よシ低い周波数の電磁波の伝播を抑える
ことができる。したがってカットオフ周波数を増幅器の
増11幅周波数帯域よシも高い周波数に選べば、増l−
器の入・出力が導波管モードで結合することを防止でき
る。
する側壁6a間の間隔Aによりカントオフ周波数が決ま
シ、この周波数よシ低い周波数の電磁波の伝播を抑える
ことができる。したがってカットオフ周波数を増幅器の
増11幅周波数帯域よシも高い周波数に選べば、増l−
器の入・出力が導波管モードで結合することを防止でき
る。
ところが、増幅器の使用周波数は置く々る1頃向におり
、それに伴ない導波管モードを抑えるために増幅器のケ
ースの幅Aをより小さくすることが必要となってきた。
、それに伴ない導波管モードを抑えるために増幅器のケ
ースの幅Aをより小さくすることが必要となってきた。
たとえば12 GHzの増幅器では幅Aを9朋以下にす
る必要がある。
る必要がある。
しかしながら、第2図に示した・マイアス回路5の大き
さを小さくすることが難しいために、誘電体基板1を導
波管モードを抑圧できる幅のケース6に納めることが困
難になってきておシ、高い周波数の増幅器では導波管モ
ードの抑圧をカットオフ現象を利用して行なうことを断
念せざるを得ないことがあった。
さを小さくすることが難しいために、誘電体基板1を導
波管モードを抑圧できる幅のケース6に納めることが困
難になってきておシ、高い周波数の増幅器では導波管モ
ードの抑圧をカットオフ現象を利用して行なうことを断
念せざるを得ないことがあった。
本発明は上述した従来技術の欠点を除去するもので、高
い周波数においても容易に4彼管モ−ドの抑圧を行える
構造のマイクロ波増幅器を提供することを目的とする。
い周波数においても容易に4彼管モ−ドの抑圧を行える
構造のマイクロ波増幅器を提供することを目的とする。
本発明では上記の目的を果すだめに、基板下面の接地導
体と接続される足部を持った導体/−ルド板を誘電体基
板上に立てることによって基板を2つの部分に分け、片
側にストリップ線路および半導体素子を含む増幅回路部
を、もう一方の部分に他の回路部分、例えばバイアス回
路部を配置することを特徴としている。
体と接続される足部を持った導体/−ルド板を誘電体基
板上に立てることによって基板を2つの部分に分け、片
側にストリップ線路および半導体素子を含む増幅回路部
を、もう一方の部分に他の回路部分、例えばバイアス回
路部を配置することを特徴としている。
本発明によれば、導体シールド板の存在により金属ケー
スの増幅回路部側の側壁と7−ルド板との間の距離によ
ってカットオフ周波数が決まるために、増幅器の使用周
波数が筒くなっても、バイアス回路等の他の回路部分の
大きさに左右されずに導波管モードの抑圧を行うことが
できる。またシールド板の足部が直接誘電体基板下面の
接地導体に接地されているだめ、この足部をスルーホー
ルグランドとして用いることができ、それによっ−C例
えばバイアス回路部で用いるバイパス用チップコンデン
ザ全最短距陥で接地することが可能となる。誘電体基板
としてテフロン基板を用いた場合、メッキによるスルー
ホールを製作することが容易でないため、シールド板の
足をスルーホールグランドとして使用できることは極め
て有益である。
スの増幅回路部側の側壁と7−ルド板との間の距離によ
ってカットオフ周波数が決まるために、増幅器の使用周
波数が筒くなっても、バイアス回路等の他の回路部分の
大きさに左右されずに導波管モードの抑圧を行うことが
できる。またシールド板の足部が直接誘電体基板下面の
接地導体に接地されているだめ、この足部をスルーホー
ルグランドとして用いることができ、それによっ−C例
えばバイアス回路部で用いるバイパス用チップコンデン
ザ全最短距陥で接地することが可能となる。誘電体基板
としてテフロン基板を用いた場合、メッキによるスルー
ホールを製作することが容易でないため、シールド板の
足をスルーホールグランドとして使用できることは極め
て有益である。
第4図は本発明の一実施例の概要を示す断面図であり、
第5図は斜視図である。
第5図は斜視図である。
図に3いて、誘電体基板IIは導体シールド板20によ
ってストリソゾ線路13全含む増幅回路部が構成された
部分と、バイアス回路15が構成された部分とに分けら
れている。シールド板20は誘電体基板11を貫通して
おり、基板11は高周波的にも上記の2つの部分に分け
られて因る。高周波電流が流れるのはスト971m路1
3でりシ、図の構造においてはカットオフ周波数はシー
ルド板2θと金属ケース16の側壁16aとの間隔Bで
決まる。第3図に示した従来の増幅器ではカットオフ周
波数が増幅回路部とバイアス回路部を含む金属ケース6
全体の幅Aで決まっていたのに対し、Bil:増幅回路
部だけの幅であるため、増幅器としては格段に高いカッ
トオフ周波数を持ち、導波管モードの抑圧を容易に行な
うことが可能となる。
ってストリソゾ線路13全含む増幅回路部が構成された
部分と、バイアス回路15が構成された部分とに分けら
れている。シールド板20は誘電体基板11を貫通して
おり、基板11は高周波的にも上記の2つの部分に分け
られて因る。高周波電流が流れるのはスト971m路1
3でりシ、図の構造においてはカットオフ周波数はシー
ルド板2θと金属ケース16の側壁16aとの間隔Bで
決まる。第3図に示した従来の増幅器ではカットオフ周
波数が増幅回路部とバイアス回路部を含む金属ケース6
全体の幅Aで決まっていたのに対し、Bil:増幅回路
部だけの幅であるため、増幅器としては格段に高いカッ
トオフ周波数を持ち、導波管モードの抑圧を容易に行な
うことが可能となる。
また増幅回路部とバイアス回路部がシールド板20によ
って分離されているため、バイアス回路部の幅Cは増幅
器の導波管モード抑圧には影、′l#を与えないので、
バイアス回路5の大きさに制限がなくなる。このため第
5図に示すように可変抵抗器25のような大型の部品を
誘電体基板11上に置くことが可能となる。
って分離されているため、バイアス回路部の幅Cは増幅
器の導波管モード抑圧には影、′l#を与えないので、
バイアス回路5の大きさに制限がなくなる。このため第
5図に示すように可変抵抗器25のような大型の部品を
誘電体基板11上に置くことが可能となる。
マイクロ波増幅器では、半導体素子に最大の性能を発揮
させるために一個一個の半導体素子に最適なバイアス電
圧を与えることが必要で、そのために可変抵抗器(ポテ
ンショメータ)が必須である。しかしこれらの部品は形
状が大きいため、今までは誘電体基板上に置くことが困
難であった。従って可変抵抗器(ポテンショメータ)は
電源回路内に納めなければならず、電源回路の出力電圧
を個々の増幅器に合わせて、たとえば2.3コルトとか
、1.4ボルトといった半端な値に調整する必要があっ
た。製造ラインでは、増幅器のユニットとしての特性を
チェックする際に使用する電源と、増幅器を機器に糸[
1み込んだ時に実際に使用される電源が同一でないこと
が多く、可変抵抗器(ポテンショメータ)が増幅器の誘
電体基板上に組み込まれていない場合は、増幅器に電源
をつなぎかえるたびに電源電圧の調整を行なわなければ
ならないという不都合があった。
させるために一個一個の半導体素子に最適なバイアス電
圧を与えることが必要で、そのために可変抵抗器(ポテ
ンショメータ)が必須である。しかしこれらの部品は形
状が大きいため、今までは誘電体基板上に置くことが困
難であった。従って可変抵抗器(ポテンショメータ)は
電源回路内に納めなければならず、電源回路の出力電圧
を個々の増幅器に合わせて、たとえば2.3コルトとか
、1.4ボルトといった半端な値に調整する必要があっ
た。製造ラインでは、増幅器のユニットとしての特性を
チェックする際に使用する電源と、増幅器を機器に糸[
1み込んだ時に実際に使用される電源が同一でないこと
が多く、可変抵抗器(ポテンショメータ)が増幅器の誘
電体基板上に組み込まれていない場合は、増幅器に電源
をつなぎかえるたびに電源電圧の調整を行なわなければ
ならないという不都合があった。
この点、本実施例においては可変抵抗器25が増幅器の
基板上に組み込まれているため、一旦たとえば50ボル
トといったIC化さγした3端子レギユレータの出力と
して得られるような電圧に対して可変抵抗器25の調整
を行えば、電源供給端子19に加える電圧は常に一足で
よく、電源をつなぎかえた後の電圧の再調整は不要とな
る。増幅回路部のストリップ線路13とバイアス回路1
5の接続は第5図に示したように7−ルド板20の下側
にトンネル2Iを設け、この部分の誘電体基板11上に
配線・セターンをはわせることによって行っている。ト
ンネル2Iの幅が小さければンールド板20の7−ルド
効果はなんら低下しない。
基板上に組み込まれているため、一旦たとえば50ボル
トといったIC化さγした3端子レギユレータの出力と
して得られるような電圧に対して可変抵抗器25の調整
を行えば、電源供給端子19に加える電圧は常に一足で
よく、電源をつなぎかえた後の電圧の再調整は不要とな
る。増幅回路部のストリップ線路13とバイアス回路1
5の接続は第5図に示したように7−ルド板20の下側
にトンネル2Iを設け、この部分の誘電体基板11上に
配線・セターンをはわせることによって行っている。ト
ンネル2Iの幅が小さければンールド板20の7−ルド
効果はなんら低下しない。
マイクロ波増幅器においては、使用する半導体素子が低
い周波数で非常に大きな利得を持つので、バイアス回路
にバイパスコンデンサをもうけて、利得の抑圧を行う必
要があるが、本実施例ではその点でも工夫がなされてい
る。すなわちバイパス用チップコンデンサ24を最短距
離で接地するために、誘電体基板11の下面の接地導体
12と接触しているンールド板20の足22と基板11
上の導体ランド23を接続し、チップコンデンサ24を
ランド23に接続シテいる。この場合、ンールド板20
の足が22がスルーホールグランドとして働キ、バイパ
ス用チップコンデンサ24の最短距離での接地が可能と
なっている。
い周波数で非常に大きな利得を持つので、バイアス回路
にバイパスコンデンサをもうけて、利得の抑圧を行う必
要があるが、本実施例ではその点でも工夫がなされてい
る。すなわちバイパス用チップコンデンサ24を最短距
離で接地するために、誘電体基板11の下面の接地導体
12と接触しているンールド板20の足22と基板11
上の導体ランド23を接続し、チップコンデンサ24を
ランド23に接続シテいる。この場合、ンールド板20
の足が22がスルーホールグランドとして働キ、バイパ
ス用チップコンデンサ24の最短距離での接地が可能と
なっている。
以上述べたように、本発明では=w体基根上に増幅回路
部と・ぐイアス回路部等のイ1只の回路部分とを分離す
るンールド板を立てることによって、導波管モードの抑
圧を行いながらも、複4X毎で形状の太きいノぐイアス
回路部等を上着Ii!畠田1μと共に1枳の基板上に組
み込むこと力玉−町FI’tになる。
部と・ぐイアス回路部等のイ1只の回路部分とを分離す
るンールド板を立てることによって、導波管モードの抑
圧を行いながらも、複4X毎で形状の太きいノぐイアス
回路部等を上着Ii!畠田1μと共に1枳の基板上に組
み込むこと力玉−町FI’tになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のマイクロ波増幅器の一汐1]の4黄断面
図、第2図は第1図における・マイアス回メ各部を詳細
に示す図、第3図は第1図の増;商@謹の入出力方向に
垂直な方向の断面図、第4図は本発明の一実施例に係る
マイクロ波増j4 @’iの概要を示す断面図、第5図
は同実施例の斜視図である。 11・・・誘電体基板、12・・・接地導体、13
・ストリップ線路、14・・半導体素子、15・・・・
ぐイアス回路部、16・・金属ケース、18・・出力コ
ネクタ、19・・・電源供給端子、20・・・導体ンー
ルド板、21・・トンネル、22・・足部、2.ヲ・・
・導体ランド、24・・・ノ9イノ臂ス用チツン0コン
デンサ、25・・可変抵抗器。
図、第2図は第1図における・マイアス回メ各部を詳細
に示す図、第3図は第1図の増;商@謹の入出力方向に
垂直な方向の断面図、第4図は本発明の一実施例に係る
マイクロ波増j4 @’iの概要を示す断面図、第5図
は同実施例の斜視図である。 11・・・誘電体基板、12・・・接地導体、13
・ストリップ線路、14・・半導体素子、15・・・・
ぐイアス回路部、16・・金属ケース、18・・出力コ
ネクタ、19・・・電源供給端子、20・・・導体ンー
ルド板、21・・トンネル、22・・足部、2.ヲ・・
・導体ランド、24・・・ノ9イノ臂ス用チツン0コン
デンサ、25・・可変抵抗器。
Claims (4)
- (1)g導体基板上に形成されたストリップ線路を用い
て構成されるマイクロ波増幅器において、前記誘電体基
板に基板上面から基板下面の接地導体に貫通するスリッ
トを前記ストリップ線路の長さ方向に沿って複数個穿設
し、これらのスリットに対応する足部を持った導体シー
ルド板をこれらの足部が前記接地導体に接触するように
上記スリットに挿入して前記誘電体基板上に立てること
によシ、前記ストリップ線路を含む増幅回路部を基板上
の他の回路部分と分離したことを特徴とするマイクロ波
増幅器。 - (2)誘電体基板は少なくとも増幅回路部側の側壁が金
属で形成されたケースに収められ、この金属製側壁と前
記シールド板の間隔は増幅周波数帝戦における自由空間
波長の1/2より小さく選定されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波j〃禍器。 - (3)導体シールド板の足部をスリーホールグランドと
して用い、他の回路部分としてのバイアス回路部の交流
バイノeス用コンデンサの一端を、この足部に直接また
は導体ランドを介して接続することにより接地したこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波増
幅器。 - (4)他の回路部分は増幅回路部における半纏体素子の
バイアス調%用町変抵抗器を含み、この可変抵抗器を増
幅回路部のストリップ線路が形成されている基板と同一
の訪′蟻体基板上に設置したことを特徴とする特許tN
求の範囲第1項記載のマイクロ波増幅器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056091A JPS59182611A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | マイクロ波増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58056091A JPS59182611A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | マイクロ波増幅器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59182611A true JPS59182611A (ja) | 1984-10-17 |
JPH0151086B2 JPH0151086B2 (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=13017422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58056091A Granted JPS59182611A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | マイクロ波増幅器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59182611A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60145725U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-27 | 三菱電機株式会社 | トランジスタ増幅器 |
JPH05193671A (ja) * | 1991-08-03 | 1993-08-03 | Okada Shiko Kk | 棒状食品用包装材 |
JPH0880970A (ja) * | 1995-09-04 | 1996-03-26 | Okada Shiko Kk | 包装材 |
KR20020000310A (ko) * | 2000-06-23 | 2002-01-05 | 송문섭 | 이동통신 단말기의 마이크로-스트립라인 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4869459A (ja) * | 1971-12-22 | 1973-09-20 | ||
JPS5140741A (en) * | 1974-10-03 | 1976-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Zofukuki bunpakinadono koshuhakiki |
JPS5329078U (ja) * | 1976-08-19 | 1978-03-13 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056091A patent/JPS59182611A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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Publication number | Publication date |
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