JPH04188904A - 共平面アンテナ - Google Patents

共平面アンテナ

Info

Publication number
JPH04188904A
JPH04188904A JP31991790A JP31991790A JPH04188904A JP H04188904 A JPH04188904 A JP H04188904A JP 31991790 A JP31991790 A JP 31991790A JP 31991790 A JP31991790 A JP 31991790A JP H04188904 A JPH04188904 A JP H04188904A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coplanar
line
metal conductor
antenna
transistor
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.)
Granted
Application number
JP31991790A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2654248B2 (ja
Inventor
Tsutomu Takenaka
勉 竹中
Hirotsugu Ogawa
博世 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories
Original Assignee
A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK, ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories filed Critical A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
Priority to JP2319917A priority Critical patent/JP2654248B2/ja
Publication of JPH04188904A publication Critical patent/JPH04188904A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2654248B2 publication Critical patent/JP2654248B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、周波数変換、または増幅作用を持つトランジ
スタを通して給電を行う共平面アンテナに関する。
[従来の技術] 第5図は、周波数変換または増幅作用を持つトランジス
タを給電点に直接接続した従来の共平面アンテナの構成
例を示している。誘電体基板5の上表面−面にスロット
線路1とその両端部でスロット線路1の第一金属導体6
と第二金属導体7とを交流的に短絡するチノプキャバノ
タ2.3よりアンテナの放射器か形成されている。点線
にて図示するように、誘電体基板5の裏面5aに配置さ
れタハノケーノ封入型トランノスク4の端子8.9は、
各々誘電体基板5を貫通して形成された2つのスルーホ
ール(不図示)に挿通され、スロット線路lの第一金属
導体6に端子8が接続され、第二金属導体7に端子9が
接続される。一方、トランジスタ4の端子lOは、上記
裏面5aに形成される給電用マイクロストリップライン
I+に接続されている。パッケージ封入型トランジスタ
4が誘電体基板5の裏面に配置されるのは、トランジス
タ4の封入パッケージの物理的形状がアンテナの電磁界
特性に影響を与えるのを抑え、また給電用マイクロスト
リップライン11との接続を容易にするためである。
第5図において、パッケージ封入型トランジスタ4を線
形領域で動作させた場合には、入出力信号の増幅作用を
、また、バソケーノ封入型トラノノスタ4を非線形領域
で動作さけ、かつ、バフケーン封入型トランジスタ4の
端子IOにローカル信号を加えた場合には、信号の周波
数変換作用を当該トランジスタ4で得る。例えば、パッ
ケージ封入型l・ラノノスク4を電界効果型トランジス
タ(以下FETとする)にて構成した場合、端子8、端
子9、端子10をFET4°のノース、ゲート、ドレイ
ン端子とすれば、アンテナの放射器で受信したRF倍信
号FET4°のソース8゛−ゲート9゛端子間に印加さ
れる。この時、FET4“のドレイン10°−ソース8
°間電圧を非線形領域にバイアスし、ローカル信号を給
電用マイクロストリップライン11を介してFET4”
のドレイン端子lO°に印加することで、RF倍信号周
波数変換したIF倍信号ドレイン端子10°にて得られ
、得られたIF倍信号給電用マイクロストリップライン
11を介して取り出すことかできる。
[発明が解決しようとする課題: マイクロ波ノステムの小型化には、一般に、小型、軽量
なモノリノソクマイクロ波集積回路の適用か考えられる
。この千7ノリノツクマイクロ波集積回路(以下M〜I
ICとするりと上述の共平面アンテナを同製作プロセス
て一体的に斤三成オることは、これを用L1f二/ス÷
ムの小型化に大きく貢献する。
しかし戸から、上述の構成をモノリノック集積回路製作
技術を用い、半導体基板に形成する場合、半導体基板の
両面に回路パターンを製作する必要かあり、回路製作プ
ロセスおよび回路実装が複雑化するという問題点かある
。才た、当該トランジスタをアンテナ放射器と同一の半
導体基板面上に構成すれば、回路製作プロセスは容易に
なるが、アンテナ放射器内にトランジスタを配置するこ
ととなり、トランジスタの電極金属導体および給電線路
が当該共平面アンテナの電磁界特性に影響を与えるとし
1つだ問題が起きる。特に、波長が短いミリ波領域では
この影響は顕著に現れる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので、トランジスタの電極金属導体および給電線路が当
該共平面アンテナの電磁界特性に及ぼす影響を最小限に
抑え、かつ製作か容易な共平面アンテナを提供すること
を目的とする。
[課題を解決する1こめの手段− 本発明は、半導体基板上に形成され両端を交流的に短絡
まf二は開放し1こ共平面線路と、上記半導体基板上に
形成された給電用共平面線路と、 上記共平面線路および上記給電用共平面線路の一部を電
極金属導体パターンとしたトランジスタと、を備えたこ
とを特徴とする。
[作用] 半導体基板上に形成されたトランジスタの電極パターン
を同半導体基板上に形成された共平面アンテナの放射器
である共平面線路および給電用共平面線路の構成部分と
して用いることは、当該トランジスタの形状が当該共平
面アンテナの電磁界特性に与える影響を最小限に抑え、
さらに同半導体基板上の給電用共平面線路との接続を容
易にするように作用する。この半導体基板単一面上構成
は、当該共平面アンテナとMMICが同一のモノリフツ
ク老導体集積回路製作プロセスで容易に一体形成可能と
なるように作用し、マイクロ波ノステム、特にアブブチ
イブアレーアンチナノステムなとの小型、軽晰化を実現
する。
二実施例] 筈」の実施例 本発明の共平面アンテナの一実施例であり第1図に示す
共平面アンテナは、用いるトランジスタの信号単一方向
性により受信のみを行う。
第1図において、厚さh1誘電率εrの半導体基板15
の上表面には、金属導体18及びI9が適宜な隙間をあ
けて形成され、この隙間にてスロット線路lを形成して
いる。
スロット線路lの延在方向の中央部にて、金属導体18
の側面+8aの一部を金属導体19方向へ凸形状に突出
させ、この凸形状部分にてFETのソース電極12を形
成する。金属導体19は、上記ソース電極12に対面す
る部分にて所定幅の隙間により二つに分割されている。
FETのゲート電極13は、その両端か二分割された金
属導体19の、ソース電極I2に対面する隙間開口部端
に各々接続され、上記金属導体19の隙間部分において
も、対面するソース電極12との間でスロット線路Iの
構成部分となるよう、配置されている。
又、金属導体I9を二分割している上記隙間の中央部分
には、左右の金属導体I9に接触しない状態で半導体基
板I5上にFETのトレイン電極14が形成され、これ
ら金属導体19及びトレイン電極14にてコプレーナ線
路16を形成している。
二分割されたそれぞれの金属導体19のスロット線路1
の両端部分に対応する箇所には、金属導体19の上表面
に適宜な幅の絶縁体20が形成され、この絶縁体20の
上表面には金属導体18が、図示するように、スロット
線路Iを超えて延在形成され、金属導体18−絶縁体2
〇−金属導体I9構造キャパシタ(以下MIMキャパシ
タという)を構成する。このMrMキャパノタは、上記
FETのDCバイアスを分離、交流的に短絡する。
又、スロット線路lの長さLsは、受信周波数における
管内波長λgの半波長で与えられる。
このように上記FETのソース電極金属導体I2、ゲー
ト電極金属導体13構造をそのままスロット線路lの構
成部分として用い、給電点においてもスロット線路構造
を維持することて、PETの物理的形状が共平面アンテ
ナの特性に与える影響を抑えることができる。
さらに、上記PETのドレイン電極金属導体14は、半
導体基板15の表面上に形成されたコプレーナ線路16
の中心部に配置された中心導体であり、ゲート電極金属
導体13は、コプレーナ線路16の外側接地導体に直接
接続されており、容易に当該共平面アンテナの出力信号
を取り出すことを可能にしている。
このように構成される共平面アンテナの動作を説明する
と、上記FETを線形領域にバイアスすれば、FETの
増幅作用により、ゲート、ソース電極間の受信信号の増
幅信号をドレイン電極14よりコプレーナ線路16を介
して取り出すことができる。
又、FETを非線形領域(非飽和領域)にバイアスし、
コプレーナ線路16を介してトレイン電極14にローカ
ル信号を印加することで、当該FETて受信信号の周波
数変換を行い、その出力信号をドレイン電極14よりコ
プレーナ線路16を介して取り出すことができる。この
ように本共平面アンテナは、FETの単一方向性により
、出力端子側からアンテナ放射器側への信号の漏洩抑圧
にも優れ、不要ふく射も妨げる利点もある。
第2図に第1図の等価回路図を示す。コプレーナ線路1
6がFETのドレイン電極金属導体14、ゲート電極金
属導体13に接続され、FETのソース電極金属導体1
2、ゲート電極金属導体13は、各々スロット線路1を
構成する金属導体18.19に接続される。スロット線
路lの両端部分でMIMキャバンタ17により金属導体
18.19は交流的に短絡されている。
第2の実施例 本発明の第2の実施例であり第3図に示す共平面アンテ
ナは、用いるトランジスタの信号単一方同性により送信
のみを行う。第3図において、第1図に示す構成部分と
同じ構成部分については同じ符号を付し、その説明を省
略する。21.22.23は、各々FETのトレイン、
ゲート、ソース電極金属導体であり、その形状及び構成
は第1の実施例にて説明したものと同様であるが、金属
導体18に形成される突出部はドレイン電極金属導体2
Iとなり、コプレーナ線路16に形成される金属導体が
ソース電極金属導体23となる。
第1の実施例の場合と同様に、FETのドレイン電極金
属導体21、ゲート電極金属導体22構造をそのままス
ロット線路1の構成部分として用い、給電点においても
スロット線路構造を維持し、FETの物理的形状が共平
面アンテナの特性に与える影響を抑えている。さらに、
ゲート電極金属導体22は、コプレーナ線路16の外側
接地導体に直接接続されており、容易に当該共平面アン
テナへの給電を可能にしている。この時、アンテナ放射
器としてのスロット線路lの入力抵抗がFETの負荷抵
抗となる。
このように構成される大平面アンテナの動作を説明する
と、FETを非線形領域にバイアス、即ちゲート、ソー
ス電極間電圧をピッチオフ電圧とし、コプレーナ線路1
6を介してソース電極23に!F倍信号ローカル信号を
印加することで、FETの周波数変換作用により、スロ
ット線路1よりRF倍信号放射することができる。
第4図に第3図の等価回路図を示す。コプレーナ線路1
6がFETのソース電極23に接続され、FETのドレ
イン電極21、ゲート電極22は、各々スロット線路I
を構成する金属導体18.19に接続される。スロット
線路lの両端部分でMIMキャバンタ17により金属導
体18.19は交流的に短絡されている。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、半導体基板上Jこ
形成されたトランジスタの電極金属導体パターンを同半
導体基板上に形成された共平面アンテナの放射器である
共平面線路および給電用共平面線路の一部として構成す
ることにより、トランジスタの電極金属導体および給電
用線路が共平面アンテナの電磁界特性に及ぼす影響を最
小限に抑え、製作が容易な半導体基板単一面上構成の共
平面アンテナを実現することができる。また、当該共平
面アンテナはモノリンツク集積回路製作技術で形成され
るため、MMICとの一体杉成が容易に可flipであ
り、システム全体の小型軽量化および製造コストの低減
に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の共平面アンテナの第1の実施例を示す
斜視図、第2図は第1図の等価回路図、第3図は本発明
の共平面アンテナの第2の実施例を示す斜視図、第4図
は第3図の等価回路図、第5図は従来の共平面アンテナ
の斜視図である。 1・・・スロット線路、I5・・・半導体基板、16・
・コプレーナ線路、 17・・・MIMキャパシタ、 18.19・・・金属導体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に形成され両端を交流的に短絡また
    は開放した共平面線路と、 上記半導体基板上に形成された給電用共平面線路と、 上記共平面線路および上記給電用共平面線路の一部を電
    極金属導体パターンとしたトランジスタと、を備えたこ
    とを特徴とする共平面アンテナ。
JP2319917A 1990-11-21 1990-11-21 共平面アンテナ Expired - Fee Related JP2654248B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2319917A JP2654248B2 (ja) 1990-11-21 1990-11-21 共平面アンテナ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2319917A JP2654248B2 (ja) 1990-11-21 1990-11-21 共平面アンテナ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04188904A true JPH04188904A (ja) 1992-07-07
JP2654248B2 JP2654248B2 (ja) 1997-09-17

Family

ID=18115676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2319917A Expired - Fee Related JP2654248B2 (ja) 1990-11-21 1990-11-21 共平面アンテナ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2654248B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003859A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 New Japan Radio Co Ltd 集積回路

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4131985B2 (ja) 2006-05-25 2008-08-13 松下電器産業株式会社 可変スロットアンテナ及びその駆動方法
JP4131984B2 (ja) 2006-05-25 2008-08-13 松下電器産業株式会社 可変スロットアンテナ及びその駆動方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5242049A (en) * 1975-08-25 1977-04-01 Ball Brothers Res Corp Double frequency antenna
JPS555860A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Seiko Epson Corp Two tone color serial printer
JPS57128057A (en) * 1980-11-17 1982-08-09 Ball Corp Monolithic microwave integrated circuit
JPS63136409U (ja) * 1986-10-27 1988-09-07
JPH02244803A (ja) * 1989-03-16 1990-09-28 Fujitsu Ltd 平面アンテナ付き電子回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5242049A (en) * 1975-08-25 1977-04-01 Ball Brothers Res Corp Double frequency antenna
JPS555860A (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Seiko Epson Corp Two tone color serial printer
JPS57128057A (en) * 1980-11-17 1982-08-09 Ball Corp Monolithic microwave integrated circuit
JPS63136409U (ja) * 1986-10-27 1988-09-07
JPH02244803A (ja) * 1989-03-16 1990-09-28 Fujitsu Ltd 平面アンテナ付き電子回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010003859A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 New Japan Radio Co Ltd 集積回路

Also Published As

Publication number Publication date
JP2654248B2 (ja) 1997-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5274341A (en) High-frequency power amplifier
JPH11251849A (ja) 高周波電力増幅器
US20250080053A1 (en) High frequency amplifier
JP3045074B2 (ja) 誘電体線路、電圧制御発振器、ミキサーおよび回路モジュール
JPS60153602A (ja) コプレ−ナ線路・スロツト線路変換回路
WO2000075990A1 (en) High impedance matched rf power transistor
US4647867A (en) High-frequency, high-gain, push-pull amplifier circuit
JP2002043911A (ja) 半導体スイッチ回路および半導体装置
KR860000971B1 (ko) 마이크로파 전계효과 트랜지스터
JPH04188904A (ja) 共平面アンテナ
US7463111B2 (en) Semiconductor device
EP0817275B1 (en) High-frequency FET
JP2505442B2 (ja) 半導体増幅器
JPH01300701A (ja) コプラナー型アンテナ
JPS63244761A (ja) 高周波平面回路装置
JP2000031708A (ja) モノリシックマイクロ波集積回路
US20250286514A1 (en) High frequency amplifier
JP3018703B2 (ja) マイクロ波半導体増幅器
JPH0766609A (ja) インピーダンス整合回路
US10637410B2 (en) Amplification device and electromagnetic wave irradiating device
JP2812263B2 (ja) 高周波回路
JP5328234B2 (ja) 集積回路
JPH06164266A (ja) マイクロ波増幅器
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
EP0456207A2 (en) Input matching circuit and method for adjusting the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees