JPH0267803A - 導波管入力トランジスタ増幅器 - Google Patents
導波管入力トランジスタ増幅器Info
- Publication number
- JPH0267803A JPH0267803A JP22082988A JP22082988A JPH0267803A JP H0267803 A JPH0267803 A JP H0267803A JP 22082988 A JP22082988 A JP 22082988A JP 22082988 A JP22082988 A JP 22082988A JP H0267803 A JPH0267803 A JP H0267803A
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- JP
- Japan
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- impedance
- waveguide
- coaxial
- transistor
- signal source
- Prior art date
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- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
「産業上の利用分野」
この発明はマイクロ波帯、ミリ波帯で用いられ、入力導
波管を同軸構造に変換し、その変換出力をトランジスタ
モジュールへ供給する導波管入力トランジスタ増幅器に
関する。
波管を同軸構造に変換し、その変換出力をトランジスタ
モジュールへ供給する導波管入力トランジスタ増幅器に
関する。
「従来の技術」
従来の導波管入力トランジスタ増幅器を第４図に示す。
導波管１１のＥ面に平行にアンテナボスト１２が挿入さ
れ、アンテナボスト１２で導波管インピーダンス（３６
７Ω）から同軸インピーダンス（５０Ω）への変換が行
われる。アンテナボスト１２の出力側は入力整合回路を
構成する第１ＭＩＣ基板１３に接続され、第１ＭＩｃ基
板１３の出力側はトランジスタモジュールを搭載する第
２ＭＩＣ基板１４に接続され、第２ＭＩＣ基板１４の出
力側は出力インピーダンスの整合回路を構成する第３Ｍ
ＩＣ基板１５に接続される。アンテナボスト１２の出力
側、第１．第２．第３ＭＩＣ基板１３，１４．１５はカ
バー１６で被われている。Ａ点はアンテナボスト１２の
出力側、つまり導波管−同軸変換器の出力側を示し、Ｂ
点は第２ＭＩＣ基板１４への入力接続点であり、第１Ｍ
ｌＣａ５Ｊ７ｉ１３はアンテナボスト１２の出力インピ
ーダンスと第２ＭｌＣＭ板工４のトランジスタの入力イ
ンピーダンスとを整合するものである。第４図は回路と
して第５図に示される。
れ、アンテナボスト１２で導波管インピーダンス（３６
７Ω）から同軸インピーダンス（５０Ω）への変換が行
われる。アンテナボスト１２の出力側は入力整合回路を
構成する第１ＭＩＣ基板１３に接続され、第１ＭＩｃ基
板１３の出力側はトランジスタモジュールを搭載する第
２ＭＩＣ基板１４に接続され、第２ＭＩＣ基板１４の出
力側は出力インピーダンスの整合回路を構成する第３Ｍ
ＩＣ基板１５に接続される。アンテナボスト１２の出力
側、第１．第２．第３ＭＩＣ基板１３，１４．１５はカ
バー１６で被われている。Ａ点はアンテナボスト１２の
出力側、つまり導波管−同軸変換器の出力側を示し、Ｂ
点は第２ＭＩＣ基板１４への入力接続点であり、第１Ｍ
ｌＣａ５Ｊ７ｉ１３はアンテナボスト１２の出力インピ
ーダンスと第２ＭｌＣＭ板工４のトランジスタの入力イ
ンピーダンスとを整合するものである。第４図は回路と
して第５図に示される。
「発明が解決しようとする課題」
トランジスタ増幅器の主要なパラメータとして利得及び
雑音指数がある。トランジスタモジュール（第２ＭＩＣ
基板１４）の入力インピーダンスＺｉｎと信号源インピ
ーダンスＺ、及び出力インピーダンスＺｏｕｔと負荷イ
ンピーダンスＺｌとがそれぞれ共役複素数となる時に最
大有能電力利得が得られる。一方雑音指数については最
小の雑音指数が得られる信号源インピーダンスＺ ｑｓ
ｒｍ＋。は最大有能電力利得Ｇ ｎ ａ ｘが得られる
信号源インピーダンスＺ ｇＧｍｍｘと異なるため、信
号源インピーダンスを雑音指数最小となるように選ぶと
利得が低下する。また利得が最大となるように信号源イ
ンピーダンスを選ぶと雑音指数が劣化する。
雑音指数がある。トランジスタモジュール（第２ＭＩＣ
基板１４）の入力インピーダンスＺｉｎと信号源インピ
ーダンスＺ、及び出力インピーダンスＺｏｕｔと負荷イ
ンピーダンスＺｌとがそれぞれ共役複素数となる時に最
大有能電力利得が得られる。一方雑音指数については最
小の雑音指数が得られる信号源インピーダンスＺ ｑｓ
ｒｍ＋。は最大有能電力利得Ｇ ｎ ａ ｘが得られる
信号源インピーダンスＺ ｇＧｍｍｘと異なるため、信
号源インピーダンスを雑音指数最小となるように選ぶと
利得が低下する。また利得が最大となるように信号源イ
ンピーダンスを選ぶと雑音指数が劣化する。
このような増幅器において一般に増幅器−段では所望の
利得が得られないため、複数段の増幅器を縦続接続する
。この時の綜合雑音指数はＧ、 ｃｏＧ
ｘ となる。ＮＦ！ は１段目の増幅器の雑音指数、Ｇ。
利得が得られないため、複数段の増幅器を縦続接続する
。この時の綜合雑音指数はＧ、 ｃｏＧ
ｘ となる。ＮＦ！ は１段目の増幅器の雑音指数、Ｇ。
は１段目の増幅器の利得である。この弐で示されるよう
に利得が低下すると後段の雑音指数による影響が大きく
なるため、低雑音増幅器の多段増幅器では雑音指数のみ
ならず利得をも考慮して総合的に最適となるような信号
源インピーダンスＺ９゜２ｔにする必要がある。このた
め導波管−同軸変換器の出力インピーダンスから２９゜
２．への入力整合回路、つまり第１ＭＩＣ基板１３を必
要とする。
に利得が低下すると後段の雑音指数による影響が大きく
なるため、低雑音増幅器の多段増幅器では雑音指数のみ
ならず利得をも考慮して総合的に最適となるような信号
源インピーダンスＺ９゜２ｔにする必要がある。このた
め導波管−同軸変換器の出力インピーダンスから２９゜
２．への入力整合回路、つまり第１ＭＩＣ基板１３を必
要とする。
しかしながらマイクロ波帯やミリ波帯のように高い周波
数になると、入力整合回路におけるストリップ線路のマ
イクロ波損失が大となるため、入力整合回路の損失によ
り雑音指数が劣化し、また利得が低下するという問題が
あった。
数になると、入力整合回路におけるストリップ線路のマ
イクロ波損失が大となるため、入力整合回路の損失によ
り雑音指数が劣化し、また利得が低下するという問題が
あった。
また各インピーダンス変換部には第６図に示すようにイ
ンピーダンス不連続に起因する寄生浮遊サセプタンスｊ
Ｂ＋、 ｊＢｚ、 ｊＢｚが付加されるため帯域特性が
劣化するという問題があった。第６図においてＺｇ′。
ンピーダンス不連続に起因する寄生浮遊サセプタンスｊ
Ｂ＋、 ｊＢｚ、 ｊＢｚが付加されるため帯域特性が
劣化するという問題があった。第６図においてＺｇ′。
２、は ５０ Ｘ Ｒ１ｏｐｔである。
この発明の目的は導波管−同軸変換器とトランジスタモ
ジュールとの間における損失の増大や浮遊容量による狭
帯域化の問題を解決した導波管入力トランジスタ増幅器
を提供することにある。
ジュールとの間における損失の増大や浮遊容量による狭
帯域化の問題を解決した導波管入力トランジスタ増幅器
を提供することにある。
「課題を解決するための手段」
この発明によれば導波管−同軸変換器の同軸出力側イン
ピーダンスがトランジスタモジュールの最適信号源イン
ピーダンスとほぼ等しく選定され、導波管−同軸変換器
がトランジスタモジュールに直接的に接続されている。
ピーダンスがトランジスタモジュールの最適信号源イン
ピーダンスとほぼ等しく選定され、導波管−同軸変換器
がトランジスタモジュールに直接的に接続されている。
つまり従来用いられた導波管−同軸変換器とトランジス
タモジュールとの間の入力整合回路が不要とされる。
タモジュールとの間の入力整合回路が不要とされる。
「実施例」
第１図はこの発明の実施例を示し、第４図と対応する部
分には同一符号を付けである。この発明においては導波
管−同軸変換器の同軸出力側インピーダンス、つまりア
ンテナボスト１２の出力側インピーダンスは第２ＭＩＣ
基板１４のトランジスタモジュールの最適信号源インピ
ーダンス１１．。２、と等しくする。最適信号源インピ
ーダンスとはトランジスタの入力を見た時のインピーダ
ンスに対して共役複素数を示すインピーダンスである。
分には同一符号を付けである。この発明においては導波
管−同軸変換器の同軸出力側インピーダンス、つまりア
ンテナボスト１２の出力側インピーダンスは第２ＭＩＣ
基板１４のトランジスタモジュールの最適信号源インピ
ーダンス１１．。２、と等しくする。最適信号源インピ
ーダンスとはトランジスタの入力を見た時のインピーダ
ンスに対して共役複素数を示すインピーダンスである。
この導波管インピーダンスからトランジスタの最適信号
源インピーダンスＺ、。１＝Ｒ９゜ｐｔ＋ＪＬ。１のＲ
９゜ｐ、へ変換するために、第１図に示すようにアンテ
ナボスト１２の先端にテーパ状トランスフォーマ（ステ
ンプ状トランスフォーマでもよい）１７が設けられる。
源インピーダンスＺ、。１＝Ｒ９゜ｐｔ＋ＪＬ。１のＲ
９゜ｐ、へ変換するために、第１図に示すようにアンテ
ナボスト１２の先端にテーパ状トランスフォーマ（ステ
ンプ状トランスフォーマでもよい）１７が設けられる。
なおアンテナボスト１２からλ９／４離れた位置にサセ
プタンスＢ９を調整する調整ねじ１８が設けられる。
プタンスＢ９を調整する調整ねじ１８が設けられる。
導波管−同軸変換器の出力側Ａ点にトランジスタが搭載
された第２ＭＩＣ基板１４の入力側Ｂ点が直接的に接続
される。従ってこの回路は第２図に示すようになる。
された第２ＭＩＣ基板１４の入力側Ｂ点が直接的に接続
される。従ってこの回路は第２図に示すようになる。
このようにこの発明においては導波管インピーダンスか
ら５０Ωに変換することな（、直接トランジスタの最適
信号源インピーダンスのＲ６゜□へ変換する構造となっ
ているから、従来における入力整合回路の第１ＭＩＣ基
板１３が不要となり、入力回路の損失が減少するため、
雑音指ゑの低減並びに利得の向上が図れる。
ら５０Ωに変換することな（、直接トランジスタの最適
信号源インピーダンスのＲ６゜□へ変換する構造となっ
ているから、従来における入力整合回路の第１ＭＩＣ基
板１３が不要となり、入力回路の損失が減少するため、
雑音指ゑの低減並びに利得の向上が図れる。
また第３図に示すようにインピーダンス変換は導波管イ
ンピーダンスからＲ１゜１へ直接変換されるため、途中
で５０Ωへの変換が不要であり、その分寄生浮遊容量が
減少し、広帯域となる。
ンピーダンスからＲ１゜１へ直接変換されるため、途中
で５０Ωへの変換が不要であり、その分寄生浮遊容量が
減少し、広帯域となる。
更にこの発明では導波管−同軸変換と、トランジスタの
最適信号源インピーダンスへの変換器を一体で構成して
入力整合回路が不要なため、それだけ小型、軽量化が可
能である。
最適信号源インピーダンスへの変換器を一体で構成して
入力整合回路が不要なため、それだけ小型、軽量化が可
能である。
「発明の効果」
以上説明したようにこの発明は、マイクロ波やミリ波の
ような高い周波数において入力伝送線路を損失の少ない
導波管とし、増幅器モジエールをＭＩＣやＭＭ’ＩＣ化
する際に問題となる導波管同軸変換器による入力雑音指
数の劣化と狭帯域化どの問題を解決することができ、増
幅器の低雑音化や広帯域化、高性能化に行動であり、か
つ極限の重量低減が要求される衛星搭載増幅器の小型、
軽量化が図れるという効果がある。
ような高い周波数において入力伝送線路を損失の少ない
導波管とし、増幅器モジエールをＭＩＣやＭＭ’ＩＣ化
する際に問題となる導波管同軸変換器による入力雑音指
数の劣化と狭帯域化どの問題を解決することができ、増
幅器の低雑音化や広帯域化、高性能化に行動であり、か
つ極限の重量低減が要求される衛星搭載増幅器の小型、
軽量化が図れるという効果がある。
第１図はこの発明の実施例を示す断面図、第２図はその
回路図、第３図は各部のインピーダンスの関係を示す図
、第４図は従来技術を示す断面図、第５図はその回路図
、第６図は各部のインピーダンスの関係を示す図である
。 ＩＩ：導波管、１２：アンテナポスト、１３：入力整合
回路を搭載した第１ＭＩＣ基板、１４；トランジスタを
搭載した第２ＭＩＣ基板、１５：出力インピーダンス整
合回路を搭載した第３旧Ｃ基板、１６：カバー、１７：
インピーダンストランスフォーマ、１８：調整ねし。
回路図、第３図は各部のインピーダンスの関係を示す図
、第４図は従来技術を示す断面図、第５図はその回路図
、第６図は各部のインピーダンスの関係を示す図である
。 ＩＩ：導波管、１２：アンテナポスト、１３：入力整合
回路を搭載した第１ＭＩＣ基板、１４；トランジスタを
搭載した第２ＭＩＣ基板、１５：出力インピーダンス整
合回路を搭載した第３旧Ｃ基板、１６：カバー、１７：
インピーダンストランスフォーマ、１８：調整ねし。
Claims (1)
- （１）入力導波管を同軸構造に変換し、その変換出力を
トランジスタモジュールへ供給する導波管入力トランジ
スタ増幅器において、 導波管−同軸変換器の同軸出力側インピーダンスが上記
トランジスタモジュールの最適信号源インピーダンスと
ほぼ等しく選定され、 上記導波管−同軸変換器が直接的に上記トランジスタモ
ジュールに接続されている導波管入力トランジスタ増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22082988A JPH0267803A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 導波管入力トランジスタ増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22082988A JPH0267803A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 導波管入力トランジスタ増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0267803A true JPH0267803A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16757198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22082988A Pending JPH0267803A (ja) | 1988-09-02 | 1988-09-02 | 導波管入力トランジスタ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0267803A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103579729A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-12 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
| JP2024066100A (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-15 | 株式会社ニッシン | 電力分配合成器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123813A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Yokowo Mfg Co Ltd | マイクロ波増幅装置 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP22082988A patent/JPH0267803A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123813A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-05 | Yokowo Mfg Co Ltd | マイクロ波増幅装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103579729A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-12 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
| CN103579729B (zh) * | 2013-10-31 | 2017-07-28 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
| JP2024066100A (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-15 | 株式会社ニッシン | 電力分配合成器 |
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