JPH0398301A - 半導体移相器 - Google Patents
半導体移相器Info
- Publication number
- JPH0398301A JPH0398301A JP23540889A JP23540889A JPH0398301A JP H0398301 A JPH0398301 A JP H0398301A JP 23540889 A JP23540889 A JP 23540889A JP 23540889 A JP23540889 A JP 23540889A JP H0398301 A JPH0398301 A JP H0398301A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase shifter
- effect transistor
- capacitor
- fet
- field effect
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (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〕
この発明は電子走査アンテナ等に用いられ,その出力波
の位相を電気的に移相する半導体移相器に関するもので
ある。
の位相を電気的に移相する半導体移相器に関するもので
ある。
第5図は従来の半導体移相器の一構或例を示す図,第6
図は動作原理を説明するための簡略等価回路図であり,
図にかいて(1)は半導体基板.(2)は地導体.《6
》は入力用マイクロストリップ線路,(7)は出力用マ
イクロストリップ線路, anはグランドパターン,
6X6はグランドパターン卸と地導体{2)を接続する
ためのパイアホール,α3は高インピーダンス線路,
84は低インビーダンヌ線路,α9は高インビーダンヌ
線路αJと低インピーダンス線路a4とから構成された
バイアス回g,asはバイアスパッド,c!4lはグラ
ンド,■は1/4波長マイクロストリップ線路,12g
は第1のインピーダンヌ変換用マイクロストリップ線路
.ωは第2のインビーダンヌ変換用マイクロストリップ
纏路, (Illは第1の電界効果トランジスタ(以下
FETと称す。)のドレイン電極, C{2は第1のF
E−Tのソース電極,33は第1のFETのゲート電極
.(ロ)は第20FETのドレイン電極,CI9は第2
0FETのソース電極,(至)は第2のFETのゲート
電極.(9)は入力端子,(至)は出力端子, C{I
は174波長線路, (イ)は第1のインピーダンス変
換線路, t4nは第2のインピーダンス変換線路,1
42は第1のFET, f43は第2のFET,(自)
は第1のFETのゲート端子,器は第20FET(3) のゲート端子である。
図は動作原理を説明するための簡略等価回路図であり,
図にかいて(1)は半導体基板.(2)は地導体.《6
》は入力用マイクロストリップ線路,(7)は出力用マ
イクロストリップ線路, anはグランドパターン,
6X6はグランドパターン卸と地導体{2)を接続する
ためのパイアホール,α3は高インピーダンス線路,
84は低インビーダンヌ線路,α9は高インビーダンヌ
線路αJと低インピーダンス線路a4とから構成された
バイアス回g,asはバイアスパッド,c!4lはグラ
ンド,■は1/4波長マイクロストリップ線路,12g
は第1のインピーダンヌ変換用マイクロストリップ線路
.ωは第2のインビーダンヌ変換用マイクロストリップ
纏路, (Illは第1の電界効果トランジスタ(以下
FETと称す。)のドレイン電極, C{2は第1のF
E−Tのソース電極,33は第1のFETのゲート電極
.(ロ)は第20FETのドレイン電極,CI9は第2
0FETのソース電極,(至)は第2のFETのゲート
電極.(9)は入力端子,(至)は出力端子, C{I
は174波長線路, (イ)は第1のインピーダンス変
換線路, t4nは第2のインピーダンス変換線路,1
42は第1のFET, f43は第2のFET,(自)
は第1のFETのゲート端子,器は第20FET(3) のゲート端子である。
次に動作について説明する。第6図におして,第1のF
ETl43と第2のFETf43の電気特性が等しくか
つその簡略等価回路はドレインンース間抵抗rds ,
ドレインンース間容量casの並列接続とみなせる
ものとし.1た第1のインピーダンス変換線路一と第2
のインピーダンス変換線路間の電気粋性が等しく更に1
/4波長線路(至)の特性インビーダンヌを500.評
価系を500とすれば,入力端子(9)から入力し出力
端子(至)に出力する高周波信号の透過係数Tは以下の
第(1)式で表わされる。
ETl43と第2のFETf43の電気特性が等しくか
つその簡略等価回路はドレインンース間抵抗rds ,
ドレインンース間容量casの並列接続とみなせる
ものとし.1た第1のインピーダンス変換線路一と第2
のインピーダンス変換線路間の電気粋性が等しく更に1
/4波長線路(至)の特性インビーダンヌを500.評
価系を500とすれば,入力端子(9)から入力し出力
端子(至)に出力する高周波信号の透過係数Tは以下の
第(1)式で表わされる。
ここで
但し,
zc=インピーダンス変換線路の特性インビ(4)
−ダンヌ
θ−インピーダンス変換線路の電気長
FETのゲート端子1441にOV(以下順ノくイアヌ
と称す。)を印加すると, rds→0となり第(2
1式よυZ−I ZC tanθとなるため,入力端子
C371から入力し出力端子(至)に出力する高周波信
号の透過位相変化量θ1は.第[11式よb以下の第(
3)式となる。
と称す。)を印加すると, rds→0となり第(2
1式よυZ−I ZC tanθとなるため,入力端子
C371から入力し出力端子(至)に出力する高周波信
号の透過位相変化量θ1は.第[11式よb以下の第(
3)式となる。
要に,FETのゲート端子1441.145に ビンチ
オフ′亀圧以下(以下逆バイアスと称す。)にするとr
dS−sooとなう.第{2}式よりZ’=−jZc(
1/Zcωcds−tanθ)/(l+tanθ/z
C ωc d s ) となるため入力端子一から
入力し出力端子(至)に出力する高周波信号の透過位相
変化量θ2は,第(1)式より以下の第(41式となる
。
オフ′亀圧以下(以下逆バイアスと称す。)にするとr
dS−sooとなう.第{2}式よりZ’=−jZc(
1/Zcωcds−tanθ)/(l+tanθ/z
C ωc d s ) となるため入力端子一から
入力し出力端子(至)に出力する高周波信号の透過位相
変化量θ2は,第(1)式より以下の第(41式となる
。
従って, FF.Tを順バイアス状態から逆バイアス
状態に切ル換えることによう,出力端子(至)における
出力波相互間の位相差△θを△θ=01−02とするこ
とができる。
状態に切ル換えることによう,出力端子(至)における
出力波相互間の位相差△θを△θ=01−02とするこ
とができる。
従来の半導体移相器は以上のように構威されているため
特性の等しい2個のFETと,2個のインピーダンス変
換線路及び1/4波長線路が必要であり.回路構成が大
形化し.コスト及び量産性の面での課題があった。
特性の等しい2個のFETと,2個のインピーダンス変
換線路及び1/4波長線路が必要であり.回路構成が大
形化し.コスト及び量産性の面での課題があった。
この発明は,上記のような課題を解消するためになされ
たもので.1個のFETのみで,しかもインビーダンヌ
変換線路及び1/4波長線路を用いず小形な半導体移相
器を得ることを目的とする。
たもので.1個のFETのみで,しかもインビーダンヌ
変換線路及び1/4波長線路を用いず小形な半導体移相
器を得ることを目的とする。
(1) この発明による半導体移相器はFETのドレ
インソース間にインダクタとキャパシタよりな4, る
固定π型移相器を装荷し,FETを7111バイアス状
態から逆バイアス状態に切ジ換えることによシ,高周波
信号の伝搬経路をFET側から固定π型移(5) (6) 相器側に切り換えることによう所定の位相変化を祷るよ
うにしたものである。
インソース間にインダクタとキャパシタよりな4, る
固定π型移相器を装荷し,FETを7111バイアス状
態から逆バイアス状態に切ジ換えることによシ,高周波
信号の伝搬経路をFET側から固定π型移(5) (6) 相器側に切り換えることによう所定の位相変化を祷るよ
うにしたものである。
+21 この発明による半導体移相器は固定π.型移
相器を構成するインダクタにパターンインダクタ,キャ
パシタに平行平板コンデンサを用いることによう,半導
体基板上にFETと共に一体形成できるようにしたもの
である。
相器を構成するインダクタにパターンインダクタ,キャ
パシタに平行平板コンデンサを用いることによう,半導
体基板上にFETと共に一体形成できるようにしたもの
である。
(31 この発明による半導体移相器は固定π型移相
器を構或するインダクタにスパイラルインダクタ,キャ
パシタに櫛形コンデンサの採用を可能とし.設計・製造
にバリエーションが持てるようにしたものである。
器を構或するインダクタにスパイラルインダクタ,キャ
パシタに櫛形コンデンサの採用を可能とし.設計・製造
にバリエーションが持てるようにしたものである。
この発明における半導体移相器は,1個のFETと1個
の固定π型移相器のみで構或されるため.回路構或が小
形で,低価格かつit産性のある半導体移相器を提供で
きる。
の固定π型移相器のみで構或されるため.回路構或が小
形で,低価格かつit産性のある半導体移相器を提供で
きる。
以下.この発明の一実施例を区について説明する。第1
図はこの発明による半導体移相器の構成(7) を示す図,第2図は動作原理を説明するための簡略等価
回路図,第3図はこの発明による半導体移相器の他の構
成を示す図,第4図は同じくこの発明による半導体移相
器の他の構或を示す図であう,図において+31はドレ
イン電極,c4》はソース電極,(51はゲート電極,
(8》は第1の平行平板コンデンサ,(91は第2の平
行平板コンデンサ, (111はパターンインダクタ,
αDはFET,+IIはドレイン端子,(19はソ,−
ス端子,(イ)はゲート端子, canは第1のコンデ
ンサ,■は第2のコンデンサ.■はインダクタ,■はス
パイラルインダクタ,■は第1の櫛形コンデンサ.@は
第2の櫛形コンデンサである。
図はこの発明による半導体移相器の構成(7) を示す図,第2図は動作原理を説明するための簡略等価
回路図,第3図はこの発明による半導体移相器の他の構
成を示す図,第4図は同じくこの発明による半導体移相
器の他の構或を示す図であう,図において+31はドレ
イン電極,c4》はソース電極,(51はゲート電極,
(8》は第1の平行平板コンデンサ,(91は第2の平
行平板コンデンサ, (111はパターンインダクタ,
αDはFET,+IIはドレイン端子,(19はソ,−
ス端子,(イ)はゲート端子, canは第1のコンデ
ンサ,■は第2のコンデンサ.■はインダクタ,■はス
パイラルインダクタ,■は第1の櫛形コンデンサ.@は
第2の櫛形コンデンサである。
次に動作について説明する。第2図においてFETa?
lがJ順バイアス時ドレインソース間抵抗rd s→0
となるため,ドレイン端子αaからスカした高周波信号
はイース端子aSに無損失(実際はrds=Oでないた
め若干の損失は伴う)かつ位相変化無しで出力する。次
にFET(in,t逆バイアスにするとドレインンース
間抵抗rds→■となるため,ドレイン端子aSから入
力した高周波信号は第10コ(8) ンデンサcan, インダクタ■.第2のコンデンサ
■を介してソース端子lI!Jに出力する。評価系ヲ5
00とすると,このときの位相変化量△θは以下の第1
51式で表わされる。
lがJ順バイアス時ドレインソース間抵抗rd s→0
となるため,ドレイン端子αaからスカした高周波信号
はイース端子aSに無損失(実際はrds=Oでないた
め若干の損失は伴う)かつ位相変化無しで出力する。次
にFET(in,t逆バイアスにするとドレインンース
間抵抗rds→■となるため,ドレイン端子aSから入
力した高周波信号は第10コ(8) ンデンサcan, インダクタ■.第2のコンデンサ
■を介してソース端子lI!Jに出力する。評価系ヲ5
00とすると,このときの位相変化量△θは以下の第1
51式で表わされる。
Δθ= 一jan−1 { 1.7 5 0 ( 1
/ωL−ωC) }−+51但し. L=インダクタ■のインダクタンス C=第1のコンデンサQ1l及び第2のコンデンサ■の
容量 ここで ωL{1+(50ωC)2k=s.oooωC ・
・・・・・・・・(6)となるようにL, C値を選
べば,ドレイン端子aSから入力した高周波信号は無反
射で所望の位相変化Δθにてソース端子0に出力する。
/ωL−ωC) }−+51但し. L=インダクタ■のインダクタンス C=第1のコンデンサQ1l及び第2のコンデンサ■の
容量 ここで ωL{1+(50ωC)2k=s.oooωC ・
・・・・・・・・(6)となるようにL, C値を選
べば,ドレイン端子aSから入力した高周波信号は無反
射で所望の位相変化Δθにてソース端子0に出力する。
第3図は.第2図のインダクタのとじてスパイラルイン
ダクタを用いたときの半導体移相器の構成図で,大きな
インダクタンスを小形に実現できる。
ダクタを用いたときの半導体移相器の構成図で,大きな
インダクタンスを小形に実現できる。
第4図は,第2図の第1のコンデンサcan,第2のコ
ンデンサ■として櫛形コンデンサを用いたときの半導体
移相器の構成図で.小さな容量を精度良く実現できると
いう特徴がある。いずれの場合も設定位相,設定周波数
,回路集積度あるいはプロセス等に応じて使い分けて使
用することができ同様な効果を奏する。
ンデンサ■として櫛形コンデンサを用いたときの半導体
移相器の構成図で.小さな容量を精度良く実現できると
いう特徴がある。いずれの場合も設定位相,設定周波数
,回路集積度あるいはプロセス等に応じて使い分けて使
用することができ同様な効果を奏する。
この発明による半導体移相器は.1個のFETとインダ
クタとコンデンサからなる固定π型移相器のみで構威さ
れるため,回路構成が小形で.低価格かつ量産性のある
半導体移相器を提供できるという効果がある。
クタとコンデンサからなる固定π型移相器のみで構威さ
れるため,回路構成が小形で.低価格かつ量産性のある
半導体移相器を提供できるという効果がある。
第1図はこの発明による半導体移相器の構或ヲ示す図,
第2図はその簡略等価画路図,第3図はこの発明による
半導体移相器の他の構成を示す区,第4図は同じくこの
発明による半導体移相器の他の構成を示す図.第5図は
従来の半導体移相器の一構成例を示す図,第6図はその
簡略等価回路図である。 図にかいて(1)は半導体基板,(21は地導体, +
31はドレイン電極.C4:はソース電極,C51はゲ
ート電極.+61は入力用マイクロストリップ線路,(
7》は出力用マイクロストリップ線路.(8)は第1の
平行平板コンデンサ.(9)は第2の平行平板コンデン
サ,帥はパターンインダクタ,αDはグランドパターン
,α語はパイアホール,α3は高インピーダンス線路,
α◆は低インピーダンス線路,α勺はパイアヌ回路.α
eはバイアスパッド, a7)FiFET,αSはドレ
イン端子,舖はソース端子,■はゲート端子.Q1lは
第1のコンデンサ.のは第2のコンデンサ,■はインダ
クタ.cl4lはグランド.■はスパイラルインダクタ
,rIBは第1の櫛形コンデンサ,@は第2の櫛形コン
デンサ.@は1/4波長マイクロストリップ線路,C9
は第1のインピーダンス変換用マイクロストリップ線路
,ωは第2のインピーダンス変換用マイクロストリップ
線路,6I1は第1のFETのドレイン電極.C13は
第1のFETのソース電極,CI1は第1のFETのゲ
ート電極.(財)は第20FETのドレイン電極.(至
)は第2のFETのソース電極,(至)は第2のFET
のゲート電極,ey+Fi入力端子.(至)は出力端子
.(至)は174波長線路. 咽は第1のインピーダン
ス変換線路,01lは第2のインピーダンス変換線路,
圏は第1のFIT,43は第2のFET ,(自)は第
1のFETのゲート端子.卿は第20FETのゲート端
子である。 なか,図中,同一符号は同一.又は相当部分を示す。
第2図はその簡略等価画路図,第3図はこの発明による
半導体移相器の他の構成を示す区,第4図は同じくこの
発明による半導体移相器の他の構成を示す図.第5図は
従来の半導体移相器の一構成例を示す図,第6図はその
簡略等価回路図である。 図にかいて(1)は半導体基板,(21は地導体, +
31はドレイン電極.C4:はソース電極,C51はゲ
ート電極.+61は入力用マイクロストリップ線路,(
7》は出力用マイクロストリップ線路.(8)は第1の
平行平板コンデンサ.(9)は第2の平行平板コンデン
サ,帥はパターンインダクタ,αDはグランドパターン
,α語はパイアホール,α3は高インピーダンス線路,
α◆は低インピーダンス線路,α勺はパイアヌ回路.α
eはバイアスパッド, a7)FiFET,αSはドレ
イン端子,舖はソース端子,■はゲート端子.Q1lは
第1のコンデンサ.のは第2のコンデンサ,■はインダ
クタ.cl4lはグランド.■はスパイラルインダクタ
,rIBは第1の櫛形コンデンサ,@は第2の櫛形コン
デンサ.@は1/4波長マイクロストリップ線路,C9
は第1のインピーダンス変換用マイクロストリップ線路
,ωは第2のインピーダンス変換用マイクロストリップ
線路,6I1は第1のFETのドレイン電極.C13は
第1のFETのソース電極,CI1は第1のFETのゲ
ート電極.(財)は第20FETのドレイン電極.(至
)は第2のFETのソース電極,(至)は第2のFET
のゲート電極,ey+Fi入力端子.(至)は出力端子
.(至)は174波長線路. 咽は第1のインピーダン
ス変換線路,01lは第2のインピーダンス変換線路,
圏は第1のFIT,43は第2のFET ,(自)は第
1のFETのゲート端子.卿は第20FETのゲート端
子である。 なか,図中,同一符号は同一.又は相当部分を示す。
Claims (3)
- (1)半導体基板上に形成された電界効果トランジスタ
と,上記半導体基板上に形成され1端が上記電界効果ト
ランジスタのドレイン電極と接続された入力用マイクロ
ストリツプ線路と,1端が上記電界効果トランジスタの
ソース電極に接続された出力用マイクロストリツプ線路
と,上記半導体基板上に形成され1端が上記電界効果ト
ランジスタのドレイン電極に接続され他の1端が上記電
界効果トランジスタのソース電極に接続されたパターン
インダクタと,上記半導体基板上に形成され1端が接地
され他の1端が上記電界効果トランジスタのドレイン電
極に接続された第1の平行平板コンデンサと,1端が接
地され他の1端が上記電界効果トランジスタのソース電
極に接続された第2の平行平板コンデンサとから構成さ
れたことを特徴とする半導体移相器。 - (2)上記電界効果トランジスタのドレイン電極とソー
ス電極に接続されるインダクタをスパイラルインダクタ
としたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
の半導体移相器。 - (3)1端が上記電界効果トランジスタのドレイン電極
と接続され他の1端が接地されたコンデンサ及び1端が
上記電界効果トランジスタのソース電極に接続され他の
1端が接地されたコンデンサを櫛形(インターデイジテ
ーテツド)コンデンサとしたことを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項及び第(2)項記載の半導体移相器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23540889A JPH0398301A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 半導体移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23540889A JPH0398301A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 半導体移相器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0398301A true JPH0398301A (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=16985654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23540889A Pending JPH0398301A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 半導体移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0398301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379007A (en) * | 1993-05-31 | 1995-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reflection phase shifter and multiple bit phase shifter |
| JP2008055355A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | バルブユニットおよび液体噴射装置 |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP23540889A patent/JPH0398301A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379007A (en) * | 1993-05-31 | 1995-01-03 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Reflection phase shifter and multiple bit phase shifter |
| JP2008055355A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Seiko Epson Corp | バルブユニットおよび液体噴射装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6349402B2 (ja) | ||
| JP2910681B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN1192594A (zh) | 平面介质集成电路 | |
| JPH0398301A (ja) | 半導体移相器 | |
| JPWO2005013411A1 (ja) | 帯域阻止フィルタ | |
| US7463111B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH05335815A (ja) | 導波管−マイクロストリップ変換器 | |
| JP2718984B2 (ja) | 共振器及びその共振器を用いたフィルタ | |
| JP3518249B2 (ja) | 高周波回路素子 | |
| JPH11136013A (ja) | 帯域通過装置 | |
| JPH03121601A (ja) | マイクロ波帯終端器 | |
| US5781079A (en) | Magnetostatic wave device | |
| JP4122600B2 (ja) | 電解効果トランジスタおよび半導体回路 | |
| JP2669066B2 (ja) | インピーダンス変換回路 | |
| JPS633207Y2 (ja) | ||
| JPS633205Y2 (ja) | ||
| JP2001352204A (ja) | 伝送線路およびそれを用いた回路素子およびそれらを用いた電子回路およびそれを用いた電子装置 | |
| JPS6149843B2 (ja) | ||
| JPS6378070A (ja) | 半導体装置 | |
| JP3398527B2 (ja) | 伝送線路の交差構造 | |
| JP3285010B2 (ja) | スタブ回路、スタブ回路の調整方法及び発振器 | |
| JPS5821964B2 (ja) | 反射型負性抵抗増幅器 | |
| JPH018002Y2 (ja) | ||
| JPH09260976A (ja) | 電界効果トランジスタ増幅器 | |
| JPS5830761B2 (ja) | 同軸−マイクロストリツプ変換器 |