JPS6399604A - High frequency semiconductor device - Google Patents
High frequency semiconductor deviceInfo
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- JPS6399604A JPS6399604A JP24581486A JP24581486A JPS6399604A JP S6399604 A JPS6399604 A JP S6399604A JP 24581486 A JP24581486 A JP 24581486A JP 24581486 A JP24581486 A JP 24581486A JP S6399604 A JPS6399604 A JP S6399604A
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Classifications
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- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、小型で安価な高周波半導体装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a small and inexpensive high frequency semiconductor device.
第２図は従来の高周波トランジスタを用いた増幅器の回
路パターンを示す図である。この図において、１はフッ
素樹脂やガラスエポキシ等よりなるプリント基板、２は
高周波で増幅利得のあるガリウム砒素電界効果トランジ
スタであり、Ｓはソース電極、Ｇはゲート電極、Ｄはド
レイン電極である。３はリアクタンス成分除去用のマイ
クロストリップラインで、カリウム砒素電界効果トラン
ジスタ２の入出力インピーダンスを純抵抗負荷Ｒにする
ためのものである。４は入出力端子である入出力用の５
０Ωマイクロストリツプライン、５は純抵抗負荷Ｒと５
０Ωを整合する１／４インピーダンス変換器としての１
７４波長マイクロストリップライン、６は接地パターン
で、ガリウム砒素電界効果トランジスタ２のソース電Ｍ
Ｓを接地するためのものである。なお、リアクタンス成
分除去用のマイクロストリップライン３．入出力１１１
の５０Ωマイクロストリップライン４およびｌ／４波長
マイクロストリツプライン５はプリントノ、（板１上に
形成されている銅膜からなる。FIG. 2 is a diagram showing a circuit pattern of an amplifier using conventional high-frequency transistors. In this figure, 1 is a printed circuit board made of fluororesin, glass epoxy, etc., 2 is a gallium arsenide field effect transistor with high frequency amplification gain, S is a source electrode, G is a gate electrode, and D is a drain electrode. Reference numeral 3 denotes a microstrip line for removing reactance components, which is used to change the input/output impedance of the potassium arsenide field effect transistor 2 to a pure resistance load R. 4 is the input/output terminal 5 for input/output
0Ω microstrip line, 5 is pure resistive load R and 5
1 as a 1/4 impedance converter matching 0Ω
74 wavelength microstrip line, 6 is a ground pattern, source voltage M of gallium arsenide field effect transistor 2
This is for grounding S. In addition, microstrip line 3 for removing reactance components. Input/output 111
The 50Ω microstrip line 4 and the 1/4 wavelength microstrip line 5 are made of a printed copper film (formed on the plate 1).
次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.
第２図に示したガリウム砒麦電界効果トランジスタ２０
入出力インピーダンスは５０Ωと異なる値であるので、
ガリウム砒素電界効果トランジスタ２の入力端子である
ソース電極Ｓおよび出力端ｆであるトレイン電８１Ｄと
入出力用の５０Ωマイクロストリツプラインとを直接接
続するとインピーダンスの不整合による信号電力の反射
が生じ効率の良い増幅ができない。このため、信号電力
の反射をなくす目的で、ガリウム砒素電界効果トランジ
スタ２の入出力端子に、まず入出力インピーダンスのり
アクタンス成分除去用のマイクロストリップライン３を
接続して入出力インピーダンスを純抵抗負荷Ｈにし、次
に１／４波長マイクロストリツプライン５を用いて純抵
抗負荷Ｒを５０Ω負荷に変換する。この時、１／４波長
マイクロストリツプライン５の特性インピーダンス２０
＝１「正１である。こうすることにより、入出力用の５
０Ωマイクロストリツプライン４とガリウム砒素゛屯界
効果トランジスタ２との間でインピーダンス整合され、
効率良く信号を増幅することが可能となる。Gallium field effect transistor 20 shown in FIG.
Since the input and output impedances are different from 50Ω,
If the source electrode S, which is the input terminal of the gallium arsenide field effect transistor 2, and the train electrode 81D, which is the output terminal f, are directly connected to the 50Ω microstrip line for input and output, signal power will be reflected due to impedance mismatch, resulting in a decrease in efficiency. good amplification is not possible. Therefore, in order to eliminate the reflection of signal power, a microstrip line 3 for removing the actance component of the input/output impedance is first connected to the input/output terminal of the gallium arsenide field effect transistor 2, and the input/output impedance is changed to the pure resistive load H. Then, using the 1/4 wavelength microstrip line 5, the pure resistive load R is converted into a 50Ω load. At this time, the characteristic impedance of the 1/4 wavelength microstrip line 5 is 20
= 1 "Positive 1. By doing this, 5 for input/output
Impedance matching is performed between the 0Ω microstrip line 4 and the gallium arsenide field effect transistor 2,
It becomes possible to amplify the signal efficiently.
上記のような従来のガリウム砒素電界効果トランジスタ
２を用いた増幅器の整合パターンは。The matching pattern of an amplifier using the conventional gallium arsenide field effect transistor 2 as described above is as follows.
１／４波長マイクロストリツプライン５で形成ｙれてい
るので５周波数が比較的低い場合、増幅器の形状が非常
に大きくなるうえ、使用するプリント基板１の面積が大
きくなるので、増幅器自身の価格が高価になるという問
題点があった。Since the 1/4 wavelength microstrip line 5 is formed, if the frequency is relatively low, the shape of the amplifier becomes very large, and the area of the printed circuit board 1 used becomes large, so the price of the amplifier itself is reduced. The problem was that it was expensive.
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、小型で安価な高周波増幅器を構成できる高周波半
導体装置を得ることを［目的とする。The present invention was made to solve such problems, and an object thereof is to obtain a high frequency semiconductor device that can constitute a small and inexpensive high frequency amplifier.
この発明に係る高周波半導体装置は、１７４波長インピ
ーダンス変換器を矩形の導体パターンの中央部にスリッ
トを入れた構成としたものである。The high frequency semiconductor device according to the present invention has a 174-wavelength impedance converter having a configuration in which a slit is provided in the center of a rectangular conductor pattern.
この発明においては、信す−電力が１７４波長インピー
ダンス変換ｚ！ｒの矩形の導体パターン部でスリットを
回り込んで反射なく伝達される。In this invention, the power is converted into 174 wavelength impedance transform Z! The light goes around the slit in the rectangular conductor pattern section r and is transmitted without reflection.
第１図はこの発明の高周波゛ト導体装置を用いた増幅器
の回路パターンの一実施例を示す図である。この図にお
いて、第２図と同一符号は同一部分を示し、７は矩形の
導体パターンの中央部にスリット８を入れて構成した矩
形１／４波長インピーダンス変換器である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the circuit pattern of an amplifier using the high frequency conductor device of the present invention. In this figure, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same parts, and 7 is a rectangular 1/4 wavelength impedance converter constructed by inserting a slit 8 in the center of a rectangular conductor pattern.
次に構成について説明する。Next, the configuration will be explained.
この発明においても、ガリウム砒素電界効果トランジス
タ２の入出力端子に、リアクタンス成分除去用のマイク
ロストリップライン３と矩形１／４波長インピーダンス
変換器７が接続されて（＼るので、入力される信号電力
は効率良くガリウム砒素電界効果トランジスタ２に入り
、増幅された後出力される。Also in this invention, the microstrip line 3 for removing reactance components and the rectangular 1/4 wavelength impedance converter 7 are connected to the input/output terminals of the gallium arsenide field effect transistor 2. efficiently enters the gallium arsenide field effect transistor 2 and is output after being amplified.
しかし、従来のインピーダンス変換用のマイクロストリ
ップラインの長さは１／４波長必要であったのに対し、
この発明の矩形１／４波長インピーダンス変換器７の長
さａは
ａ＝２Ｗ＋Δ
Ｗ：マイクロストリップラインの線路幅ＷΔ：矩形１／
４波長インピーダンス変換器のスリット８の幅
となっている。However, whereas conventional microstrip lines for impedance conversion required a length of 1/4 wavelength,
The length a of the rectangular 1/4 wavelength impedance converter 7 of the present invention is a=2W+ΔW: Line width of the microstrip line WΔ: Rectangular 1/4
This is the width of the slit 8 of the four-wavelength impedance converter.
例えば、プリント基板１として厚さ０．８＋ａｍのフッ
素樹脂基板を用いて４ＧＨｚのアンプを作る場合、イン
ピーダンス変換に必要なマイクロストリップラインの特
性インピーダンスＺｏを４０Ωとすると、従来の１／４
波長マイクロストリツプライン５の長さは１．３ｃｍと
なるが、この発明の矩形１／４波長インピーダンス変換
器７の長さａは、スリット８の幅を０ 、２ｃ履とする
と、ａ＝ｏ 、２９Ｘ２＋０．２＝０．７８ｃｍとなり
、約６０％の小型化を達成できたことになる。For example, when making a 4 GHz amplifier using a 0.8+am thick fluororesin board as the printed circuit board 1, if the characteristic impedance Zo of the microstrip line required for impedance conversion is 40 Ω, it will be 1/4 of the conventional one.
The length of the wavelength microstrip line 5 is 1.3 cm, and the length a of the rectangular 1/4 wavelength impedance converter 7 of the present invention is given by a=o, assuming that the width of the slit 8 is 0 and 2c. , 29X2+0.2=0.78cm, which means that a size reduction of about 60% has been achieved.
なお、上記実施例では、高周波用増幅素子としてガリウ
ム砒素電界効果トランジスタ２を用いたものを示したが
、シリコンバイポーラトランジスタ等を用いても良い。In the above embodiment, a gallium arsenide field effect transistor 2 is used as the high frequency amplification element, but a silicon bipolar transistor or the like may also be used.
また、上記実施例では、高周波増幅器について述べたが
、ミキサ回路等、他の高周波回路にも適用できることは
いうまでもない。Further, in the above embodiment, a high frequency amplifier has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to other high frequency circuits such as a mixer circuit.
この発明は以上説明したとおり、ｌ／４波長インピーダ
ンス変換器を矩形の導体パターンの中央部にスリットを
入れた構成としたので、矩形１／４波長インピーダンス
変換器を小型化でき、小型で安価な高周波増幅器が得ら
れるという効果がある。As explained above, this invention has a configuration in which a 1/4 wavelength impedance converter has a slit in the center of a rectangular conductor pattern, so the rectangular 1/4 wavelength impedance converter can be miniaturized, making it compact and inexpensive. This has the effect of providing a high frequency amplifier.
第１図はこの発明の高周波半導体装置を用いた増幅器の
回路パターンの一実施例を示す図、第２図は従来の高周
波トランジスタを用いた増幅器の回路パターンを示す図
である。
図において、１はプリント基板、２はガリウム砒素電界
効果トランジスタ、３はリアクタンス成分除去用のマイ
クロストリップライン、４は入出力用の５０Ωマイクロ
ストリツプライン、６は接地パターン、７は矩形１／４
波長インピーダンス変換器、８はスリットである。
なお、各図中の同一・符号は同一または相当部分を示す
。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a circuit pattern of an amplifier using the high frequency semiconductor device of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a circuit pattern of an amplifier using a conventional high frequency transistor. In the figure, 1 is a printed circuit board, 2 is a gallium arsenide field effect transistor, 3 is a microstrip line for removing reactance components, 4 is a 50Ω microstrip line for input/output, 6 is a ground pattern, and 7 is a 1/4 rectangle.
In the wavelength impedance converter, 8 is a slit. Note that the same or similar symbols in each figure indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
波長インピーダンス変換器を備えた高周波半導体装置に
おいて、前記１／４波長インピーダンス変換器を矩形の
導体パターンの中央部にスリットを入れた構成としたこ
とを特徴とする高周波半導体装置。1/4 to match input/output terminals and impedance
A high-frequency semiconductor device comprising a wavelength impedance converter, characterized in that the quarter-wavelength impedance converter has a configuration in which a slit is provided in the center of a rectangular conductive pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24581486A JPS6399604A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | High frequency semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24581486A JPS6399604A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | High frequency semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6399604A true JPS6399604A (en) | 1988-04-30 |
Family
ID=17139246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24581486A Pending JPS6399604A (en) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | High frequency semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6399604A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2360775A3 (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-21 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| JP2012050079A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Chi Mei Communication Systems Inc | Microstrip and impedance converter using the same and microstrip manufacturing method |
| CN102623863A (en) * | 2011-01-27 | 2012-08-01 | 富士通株式会社 | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP24581486A patent/JPS6399604A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2360775A3 (en) * | 2010-02-19 | 2011-09-21 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| US8816793B2 (en) | 2010-02-19 | 2014-08-26 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| JP2012050079A (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Chi Mei Communication Systems Inc | Microstrip and impedance converter using the same and microstrip manufacturing method |
| CN102623863A (en) * | 2011-01-27 | 2012-08-01 | 富士通株式会社 | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| US9007152B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-04-14 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
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