JPH03228410A - 高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路 - Google Patents
高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
おり、特に高出力安定動作が可能となる高出力マイクロ
波ミリ波トランジスタ安定化回路に関する。
波高出力増幅器の進展は著しく、マイクロ波地上回線、
衛星通信、レーダ等各方面で固体増幅器が使われている
。
例である。同図においてチップキャリア上にろう付けさ
れたGaAsFET1のゲート電極と同じくろう付けさ
れたチタン酸バリウム基板2上に構成された第1の平行
平板キャパシタの上部電極3とがボンディング線15で
結ばれ、前記チタン酸バリウム基板2上に構成された第
2の平行平板キャパシタの上部電極4と前記上部電極3
とはボンディング線11で結ばれている。入力端子は該
チップキャリア上にろう付けされたアルミナセラミック
基板17に構成された50Ωマイクロストリツプコンダ
クタ9より成り、ストリップコンダクタ9と上部電極4
はボンディング線10により結ばれている。GaAsF
ET1のドレイン電極はボンディング線13により、該
チップキャリア上にろう付けされたアルミナセラミック
基板18上の電極パターン6と接続されている。7は並
列スタブで、8は出力端子を構成している。このような
回路の等価回路が同じく第3図(b)に示されている。
4図に示す異状増幅現象が生ずる場合がある。第4図は
増幅回路の入出力電力特性(a)と周波数出力電力特性
(b)である。同図(a)に示されたように増幅帯域内
の特定の周波数(あるいは周波数範囲)においてヒステ
リシスを伴った入出力電力特性のジャンプが生ずる。こ
のようなジャンプが生じたときには動作周波数の1/2
の周波数で代表される分数調波が発生する。同図(b)
に示されたようにこのようなジャンプ現象は入力電力レ
ベルをある程度以上大きくしたときに生じ、さらに入力
電力レベルを大きくして行くと周波数特性で見る限りジ
ャンプの量は減少する傾向にある。
明できる。すなわちGaAsFETの有する非線形性と
、GaAsFET自身および周辺回路が有する帰還容量
との相互作用によって説明できる。まずGaAsFET
の非線形性から説明する。第5図に示したようにGaA
sFETのドレイン電流IDは、飽和速度(Vsat)
モデルを用いて、 ID=qVsatb (a −w)No
(1)と表せる。ここでqは電子の電荷、Wは
空乏層幅、αはチャンネル厚すはゲート幅、Noはドー
ピング濃度と表せる。■、はゲート電圧、Vbiはショ
ットキー接合内蔵電圧、εはGaAsの誘電率である。
aAs基板25上のn型ドーピング層24にソセス状に
形成されたゲートウヨットキー金属21を備えたGaA
sFETの模式図である。22.23はオーミック金属
でそれぞれソース電極、ドレイン電極を構成している。
性を有し、小信号動作時には準線形であるとすることが
できるが大信号動作時には非線形として表さなければな
らない。第5図中には空乏層に起因するドレイン・ゲー
ト間容量Cdg、28および電極間カップリングによる
ドレイン・ゲート間容量Cdg’、27がある。これら
の容量は入出力間の帰還回路を構成するが、以上に示し
た非線形性と帰還回路を等測的に表現すると第7図(a
Xb)のようになる。第7図はGaAsFET37と、
入力回路38、出力回路39とを含めた場合の非線形モ
デルで、gmの非線形性によるミキシング機能32、ト
ランジスタ本来の増幅機能31、およびCdg 十Cd
g’による帰還回路33から表される。図において、3
4はGaAsFETにとっても信号源インピーダンスを
示す。このような帰還回路を有する非線形回路の動作は
第8図に示すようになる。すなわち帰還ループ内に存在
する熱雑音の内fo/2の周波数成分は増幅器に入力さ
れるfo酸成分混合されfo/2の成分が生じる。この
新たに再生されたfo/2の成分は増幅され、帰還ルー
プを通り再びfoの入力成分と混合される。このfo/
2成分はこの系が許す飽和レベルまで振幅が成長する。
分を有する。このような再生分周現象の起こる条件は GA、fo12 + GF、fo/2 + Gc(Pi
)> OdB (4)である。(4)式にお
いてGA、 fo/2は増幅部のfo/2の成分に対す
る利得でGF、fo/2は帰還回路のfo/2成分に対
する帰還量でGc(Pi)はミキシング部の変換利得で
ある。第6図に示したように、小信号動作のときは準線
形として扱えるためGc(Pi)は非常に小さい。この
ため小信号時には(4)式の条件を満たすことはなく異
状現象は起こらない。ところが大信号動作に入って来る
とGc(Pi)は急激に増大し、ある入力レベルを越え
た瞬間に(4)式を満たすようになる。このときの出力
電力Pout=Pro+Pro/2となる。系の飽和出
力はfo酸成分fo/2成分の和で規定されるので、f
o/2成分が現れた瞬間(すなわち(4)式が満たされ
た瞬間)にfoの成分が急減少する。これが入出力特性
のジャンプとなって現れる。
幅回路において前記異状現象を除去し、安定な動作が行
える高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路を
提供することにある。
リ波トランジスタ安定化回路は、入力整合回路および出
力整合回路を備えた高出力マイクロ波ミリ波トランジス
タ回路において、マイクロ波ミリ波トランジスタの入力
端子と該入力整合回路との間に動作周波数の2分の1の
周波数に対するインピーダンスを選択的に低くするフィ
ルタ回路を設けたことを特徴としている。
周波数の2分の1の周波数に対して4分の1波長)で先
端開放の並列伝送線路により前記フィルタ回路が構成さ
れていることを特徴としている。
に対する帰還量GF、f’o/2、すなわちにおいてZ
fo/2 = OとすることによりGF、ro/2を−
■とし条件式(4)の成立を避ける作用がある。基本波
foに対して2分の1波長の先端開放の伝送線路を、も
う一端から見込んだインピーダンスは(1)となるが、
fo/2成分に対しては該線路は他端開放の4分の1波
長伝送線路となるためもう一端から見込んだインピーダ
ンスは零となる。このため基本波の整合回路には何ら影
響を与えることなく、fo/2成分に対してはインピー
ダンスを零とできるためGF、fo/2を一ωとでき、
異状現象の発生を防止できる。
安定化回路を示す図で50は基本波に対する入力整合回
路、52は基本波に対する出力整合回路、51は基本波
に対しては影響を与えずfo/2成分に対して短絡とな
るフィルタ回路で、1はGaAsFETである。
従来例の相違点は基本波に対して2分の1波長で先端開
放のマイクロストリップ線路5と、この線路とGaAs
FETのゲート電極とを結ぶボンディング線19が新た
に存在することである。他の参照番号は第3図と共通で
ある。
路においてはfo/2成分の帰還を防止することができ
るため、入出力電力特性のジャンプ現象、周波数特性に
おけるバンド切れ現象を無くすることができる。このた
めマイクロ波ミリ波高出力増幅器の生産歩留りを大幅に
向上できるばかりでなく、帰還量が特に多くなるミリ波
帯において安定した増幅器を提供できるため工学上の意
義が大きい。
体的実施例を示す図である。第3図は従来例の回路を示
す図、第4図は従来観測された異状現象を示す図、第5
図は高出力GaAsFETの構造図、第6図〜第8図は
異状現象の原因を説明する図である。 これらの図において 1.37・・・GaAsFET、2・・・チタン酸バリ
ウム基板、3.4・・・キャパシタ、5.8.9・・・
マイクロストリップ線路、7・・・スタブ、10.11
.15.13.19・・・ボンディング線、6・・・電
極パターン、21・・・ゲート・ショットキー金属、2
2.23・・・オーミック金属、26・・・空乏層、2
5・・・半組性GaAs、38・・・入力整合回路、3
9−1.出力整合回路、32・・・ミキシング機能、3
1・・・増幅機能、33・・・帰還回路、34・・・G
aAsFETにとっての信号源インピーダンス
Claims (2)
- (1)入力整合回路および出力整合回路を備えた高出力
マイクロ波ミリ波トランジスタ回路において、マイクロ
波ミリ波トランジスタの入力端子と該入力整合回路との
間に動作周波数の2分の1の周波数に対するインピーダ
ンスを選択的に低くするフィルタ回路を設けたことを特
徴とする高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回
路。 - (2)動作周波数に対して2分の1波長で先端開放の並
列伝送線路によりフィルタ回路が構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高出力マイクロ
波ミリ波トランジスタ安定化回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337414A JPH0785528B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路 |
| US07/628,474 US5177452A (en) | 1989-12-25 | 1990-12-14 | Stabilized circuit of high output power transistor for microwave and milliwave |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1337414A JPH0785528B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03228410A true JPH03228410A (ja) | 1991-10-09 |
| JPH0785528B2 JPH0785528B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=18308411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1337414A Expired - Lifetime JPH0785528B2 (ja) | 1989-12-25 | 1989-12-25 | 高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5177452A (ja) |
| JP (1) | JPH0785528B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002057535A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-02-22 | Trw Inc | 高ダイナミック・レンジ低雑音増幅器 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2276288A (en) * | 1993-03-16 | 1994-09-21 | Esen Bayar | Stabilisation circuit for microwave amplifiers and active networks using butterfly stub |
| US6128508A (en) * | 1996-12-27 | 2000-10-03 | Lucent Technologies Inc. | Communications system using multi-band amplifiers |
| JP2001111364A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Nec Corp | マイクロ波増幅器 |
| US7034620B2 (en) | 2002-04-24 | 2006-04-25 | Powerwave Technologies, Inc. | RF power amplifier employing bias circuit topologies for minimization of RF amplifier memory effects |
| GB2411062B (en) | 2004-02-11 | 2007-11-28 | Nujira Ltd | Resonance suppression for power amplifier output network |
| JP2007150419A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 電力増幅器 |
| JP5631607B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2014-11-26 | 株式会社東芝 | マルチチップモジュール構造を有する高周波回路 |
| US9035702B2 (en) * | 2012-03-08 | 2015-05-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Microwave semiconductor amplifier |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3860881A (en) * | 1973-09-12 | 1975-01-14 | Gen Electric | Radio frequency amplifier |
| JPS5386208A (en) * | 1976-12-24 | 1978-07-29 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | Photograph aperture control method |
| JPS5890810A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-30 | Alps Electric Co Ltd | マイクロ波回路装置 |
| JPS60174806A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-09 | Ube Ind Ltd | 磁性粉の製造法 |
| US4590437A (en) * | 1984-04-27 | 1986-05-20 | Gte Laboratories Incorporated | High frequency amplifier |
| US4638261A (en) * | 1985-08-26 | 1987-01-20 | Sperry Corporation | Low noise amplifier with high intercept point |
| JPH0767057B2 (ja) * | 1987-04-10 | 1995-07-19 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波電力合成fet増幅器 |
| US4878033A (en) * | 1988-08-16 | 1989-10-31 | Hughes Aircraft Company | Low noise microwave amplifier having optimal stability, gain, and noise control |
| JPH02101808A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波増幅回路 |
| JPH02130008A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-18 | Toshiba Corp | 高周波電力増幅回路 |
| JPH06103810B2 (ja) * | 1989-09-13 | 1994-12-14 | 三菱電機株式会社 | 電界効果トランジスタ増幅器 |
-
1989
- 1989-12-25 JP JP1337414A patent/JPH0785528B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-12-14 US US07/628,474 patent/US5177452A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002057535A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-02-22 | Trw Inc | 高ダイナミック・レンジ低雑音増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0785528B2 (ja) | 1995-09-13 |
| US5177452A (en) | 1993-01-05 |
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