JPH04129308A

JPH04129308A - 高周波増幅器

Info

Publication number: JPH04129308A
Application number: JP25054890A
Authority: JP
Inventors: Osahisa Furuya; 長久古谷; Kazuhiro Matsumoto; 一宏松本; Isao Imai; 今井　勇夫
Original assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Quantum Devices Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Fujitsu Quantum Devices Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-04-30

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕携帯用電話器等に好適な高周波増幅器の改良に関し、簡単な構成で占有面積を縮少化し、かつ、ハーモニクス
を除去しうる高周波増幅器を提供することを目的とし、入力端および出力端にそれぞれ整合回路が接続された高
周波増幅トランジスタと、前記高周波トランジスタにバ
イアス電圧を供給するバイアス回路と、を有する高周波
増幅器において、前記バイアス回路は、前記トランジス
タに接続される誘導性ストリップラインと、この誘導性
ストリップラインとともに並列共振回路を構成する容量
性素子と、を備えるよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、携帯用電話器等に好適な高周波増幅器の改良
に関する。

近年、持ち運び可能な電話器として、いわゆる携帯電話
器が普及しつつある。携帯電話器に要求される基本的な
機能は、小型軽量にして動作上高効率であり、かつ第ｎ
調波のハーモニクスが発生しないという点である。携帯
電話器は、送信信号を増幅するための高周波増幅器が内
蔵されているが、現在のところハイブリッド−ＩＣを用
いられている例か多く、マイクロＩＣ（ＭＩＣまたはＭ
Ｍ　Ｉ　Ｃ）の開発が要請されている。小型軽量化する
上で高周波増幅器に存在する課題は、高周波増幅器のバ
イアス回路の小面積化である。

〔従来の技術〕

第３図に従来の高周波増幅器の例を示す。この第３図は
高周波増幅器の１段分のユニット（Ｓｉ＋ＢＳｔａｇｅ
　）を示したものである。高周波増幅トランジスタとし
ては、高効率動作が可能なＧＡＦＥＴ　（以下、トラン
ジスタ２という。）が用いられている。トランジスタ２
のゲートには入力整合回路１および結合コンデンサＣ１
を介して入力端ＩＮが接続され、トランジスタ２のドレ
インにはａカ整合回路３および結合コンデンサＣ２を介
して出力端ＯＵＴが接続されており、ソースは接地され
ている。トランジスタ２のゲートには、当該トランジス
タ２を動作させるための直流バイアス電圧を供給するた
めのゲートバイアス回路４が接続され、かつ、ドレイン
にも同じ目的でドレインバイアス回路５がそれぞれ接続
されている。

ゲートバイアス回路４はトランジスタ２のゲートに接続
された線路ｌにつながる高周波コイルＬ１、この高周波
コイルＬ１を高周波的に接地するための交流接地用コン
デンサＣ１低周波領域でのトランジスタ２の安定動作を
保つための抵抗Ｒ１（５０Ω）、さらに交流接地用コン
デンサＣ１高周波コイルＬ２を有し、負のバイアス電圧
■Ｂｌを供給する。

ドレインバイアス回路５はトランジスタ２のドレインに
接続された高周波コイルＬ　１この高層波コイルＬ３を
高周波的に接地するための交流接地用コンデンサＣ１低
周波領域での出力整合回路３の安定動作を得るための抵
抗　　（５０Ω）、さらに、交流接地用コンデンサＣ１
高周波コイルＬ　を有し、高電圧のバイアス電圧ｖＢ２
を供給する。高周波コイルＬ４はゲートバイアス回路４
の高周波コイルＬ　とは異なり、抵抗Ｒ２を介さず直接
的に高周波コイルＬ３に接続されている。

これは抵抗Ｒによるバイアス電圧ｖＢ２の電圧降下を防
止するためである。

以上の構成において、入力端ＩＮに入力された高周波信
号（例えば８００〜９００ＭＨｚ）は結合コンデンサＣ
Ｉを介して入力整合回路１のインピーダンスマツチング
により反射を生ずることなくトランジスタ２に伝えられ
る。トランジスタ２はゲートバイアス回路４およびドレ
インバイアス回路５によって与えられる一ｖ　　＋■　
によっＢ１１　　Ｂ２て決まる動作点で増幅作用をなし、出力整合回路３、結
合コンデンサＣ２を介して出力端ＯＵＴより出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の高周波増幅器の問題点は、ゲートバイアス回
路４、ドレインバイアス回路５における高周波′コイル
Ｌ　およびＢ２の専有面積が当該高周波増幅器をマイク
ロＩＣ化する上で障害となる点である。

すなわち、第４図に示すように、例えば、高周波コイル
Ｌ　は増幅すべき高周波信号周波数（例えば、８００〜
９００ＭＨｚ）の１／４波長（以下、λ／４という。）
の長さのストリップラインで形成される。この高周波コ
イルＬ１のλ／４のストリップラインは、ＭＩＣ基板上
で大きな面積を占め、小型軽量化を図る上で大きな障害
となる。

この点を解決するために、二重基板を用いて高周波コイ
ルＬ　を側基板間に挟み込むことも考えられるが、製造
上困難が多く、また高価なものとなる。このことは高周
波コイルＬ３についても同様である。

一方、高周波信号を送信する場合、基本波以外のハーモ
ニクス（第２、第３・・・第ｎ調波）の発生は通信障害
を引き起す原因となるため、抑制ないしは除去する必要
かある。従来では、高周波増幅器とは別にハーモニクス
除去回路を付加する必要があり、かかるハーモニクス除
去回路（例えば、ローパスフィルタ）の存在も小型軽量
、高効率を図る上での問題となっていた。

本発明の目的は、簡単な構成で占有面積を縮少化し、か
つ、ハーモニクスを除去しうる高周波増幅器を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために本発明は、入力端および出力
端にそれぞれ整合回路（１，３）が接続された高周波増
幅トランジスタ（２）と、前記高周波トランジスタ（２
）にバイアス電圧を供給するバイアス回路（４，５）と
、を有する高周波増幅器において、前記バイアス回路（
４，５）は、前記トランジスタ（２）において生じる反
射波を吸収するための誘導性ストリップライン（Ｌｌｏ
、Ｌ　）と、この誘導性ストリップライン（Ｌｌ［ｌ’
Ｌａｏ）とともに並列共振回路を構成する容量性素子（
Ｃ，Ｃ，６，７）と、を備えるよう構成する。

〔作用〕

本発明によれば、バイアス回路（４，５）中の誘導性ス
トリップライン（Ｌ１ｏＳＬ３ｏ）と容量性素子（Ｃ、
Ｃ８，７，８）とで並列共振回路が形成されるため、従
来のλ／４のストリップラインと同等の作用、すなわち
トランジスタ（２）における反射波の吸収作用を、λ／
４以下の長さのストリップライン（Ｌ、Ｌ）でなすこと
が可“１０３０能となる。その結果、バイアス回路（４，５）の占有面
積を小さくすることができる。また、この共振回路は、
信号伝達路においてローパスフィルタの作用をなし、し
たがってカットオフ周波数を増幅すべき高周波信号の基
本波に対応付けて設定すれば、そのハーモニクス成分を
除去することができ、従来のように別途にハーモニクス
除去回路を付加する必要がない。この点も小型軽量化に
資するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

第１実施例第１図に本発明に係る第１実施例を示す。第１図におい
て、第３図と同一の部分には同一の符号を附して以下説
明する。

この第１実施例の特徴は、線路１１に高周波コンデンサ
Ｃを接続して接地し、かつ、線路１２に高周波コンデン
サＣ８を接続して接地した点にある。高周波コンデンサ
Ｃ１高周波コイルし１゜は並列共振回路を構成し、同様
に高周波コンデンサＣ１高周波コイルし３ｏは並列共振
回路を構成する。その共振周波数は、増幅すべき高周波
信号の中心周波数に一致させることにより、増幅すべき
高周波信号を損失なく通過させることができ、その結果
として高周波コイルＬＬ　　を増幅すｌＯゝ　３０べき高周波信号のλ／４よりも短くすることが可能とな
る。このストリップラインを短くできることは、ＭＩＣ
基板上を占める面積の縮少、すなわち小型軽量化を達成
しうろこととなる。さらに、高周波コンデンサＣおよび
高周波コイルし１０’高周波コンデンサＣ８および高周
波コイル”３０で形成される各共振回路は、線路１　．
１２の信号伝送路上ローパスフィルタを構成するので、
増幅すべき高周波信号の基本波（ｆｏ）以外の高い周波
数のハーモニクス（ｆ、ｆ　　・・・）を除去すること
かでき、ゲートバイアス回路４、ドレインバイアス回路
５においてハーモニクス除去作用をもなすことが可能と
なる。

第２実施例第２図に、本発明の第２実施例を示す。この実施例は、
高周波コンデンサＣ９、Ｃ８に代えて、分布定数回路６
、分布定数回路７をそれぞれ線路１１．１２に接続した
例を開示するものである。

分布定数回路６、分布定数回路７は結局においてインダ
クタンスとキャパシタンスの組合せからなる回路であり
、回路定数の設定により、高周波コイルＬＬ　　を含め
て共振回路およびローパス１０’　　３０フィルタを構成することができ、第１実施例と同様に、
高周波コイルＬ　　、Ｌ　　を含むゲートバイアス回路
４、ドレインバイアス回路５のストリップラインの占有
面積の縮少ならびにハーモニクスの除去が可能となる。

なお、分布定数回路６、分布定数回路７は集中定数回路
であってもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、バイアス回路中の反射波
吸収のための誘導性ストリ・ツブラインとともに共振回
路を構成する容量性ストリップラインを接続したことに
より、バイアス回路の占有面積の縮少、ハーモニクスの
除去が可能となり、所期の目的を達成しうる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路図、第２図は本
発明の第２実施例を示す回路図、第３図は従来の高周波
増幅器を示す回路図、第４図は従来の問題点の説明図で
ある。１・・・入力整合回路２・・・トランジスタ３・・・出力整合回路４・・・ゲートバイアス回路５・・・ドレインバイアス回路６・・・分布定数回路７・・・分布定数回路ｃ、・・・結合コンデンサＣ２・・・結合コンデンサＣ３・・・交流接地用コンデンサＣ４・・・交流接地用コンデンサＣ５・・・交流接地用コンデンサＣ６・・・交流接地用コンデンサＣ７・・・高周波コンデンサＣ８・・・高周波コンデンサＬｌ・・・高周波コイルＬ２・・・高周波コイルＬ３・・・高周波コイルＬ４・・・高周波コイルＬ５・・・高周波コイルＬＬ　　・・・高周波コイル１０ゝ　３０１　　Ｓｌ　　・・・線路Ｒ１・・・抵抗Ｒ２・・・抵抗 ■Ｂ１・・・バイアス電圧 ■Ｂ２・・・バイアス電圧ＩＮ・・・入力端ＯＵＴ・・・出力端

Claims

【特許請求の範囲】１、入力端および出力端にそれぞれ整合回路（１、３）
が接続された高周波増幅トランジスタ（２）と、前記高
周波トランジスタ（２）にバイアス電圧を供給するバイ
アス回路（４、５）と、を有する高周波増幅器において
、前記バイアス回路（４、５）は、前記トランジスタ（２
）に接続された誘導性ストリップライン（Ｌ＿１＿０、
Ｌ＿３＿０）と、この誘導性ストリップライン（Ｌ＿１
＿０、Ｌ＿３＿０）とともに並列共振回路を構成する容
量性素子（Ｃ＿７、Ｃ＿８、６、７）と、を備えたこと
を特徴とする高周波増幅器。２、請求項１記載の高周波増幅器において、誘導性スト
リップラインは高周波コイル（Ｌ＿１＿０、Ｌ＿３＿０
）を含むことを特徴とする高周波増幅器。３、請求項１または２記載の高周波増幅器において、容
量性素子は、高周波的に接地されたコンデンサ（Ｃ＿７
、Ｃ＿８）を含むことを特徴とする高周波増幅器。４、請求項１または２記載の高周波増幅器において、容
量性素子はストリップライン（６、７）を含むことを特
徴とする高周波増幅器。５、請求項１または２記載の高周波増幅器において、容
量性ストリップラインは、分布定数回路を含むことを特
徴とする高周波増幅器。６、請求項１乃至５記載の高周波増幅器において、共振
回路は、低減通過フィルタ特性を有することを特徴とす
る高周波増幅器。