JPH04261205A - 高周波アンプモジュール - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波アンプモジュー
ルに関し、更に詳しく言えば、各種通信機器等に用いら
れ、特に、多段構成の高周波増幅回路を、基板に実装し
て、ハイブリッドＩＣ化した高周波アンプモジュールに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３、図４は、従来例を示した図であり
、図３は高周波アンプの回路例、図４は、高周波アンプ
モジュールの分解斜視図である。

【０００３】図中、Ｃ１０〜Ｃ１８はコンデンサ、Ｒ１
０〜Ｒ１３は抵抗、Ｌ１，Ｌ２はコイル、Ｑ１，Ｑ２は
トランジスタ、ＩＮは入力端子、ＯＵＴは出力端子、Ｖ
ｃ１　，Ｖｃ２　は電源を示す。

【０００４】また、１は多層基板の第１層、２は第２層
、３は第３層、４は第４層、５は部品、６はコイルを示
す。

【０００５】従来、多段構成の高周波アンプとしては、
例えば図３に示したような回路が知られていた。この回
路は、２段構成の高周波アンプの回路例であり、図示の
ように第１段と第２段とで構成されている。

【０００６】第１段は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１０
，Ｒ１１、コイルＬ１、コンデンサＣ１０〜Ｃ１２等で
構成され、第２段は、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１２，
Ｒ１３、コイルＬ２、コンデンサＣ１５〜Ｃ１８等で構
成される。

【０００７】このような高周波アンプを基板に実装して
ハイブリッドＩＣ化し、小型化を図った例を図４に示す
。図４は、高周波アンプ回路を、多層基板に実装してハ
イブリッドＩＣとした高周波アンプモジュールの例であ
る。

【０００８】上記多層基板は、第１層１、第２層２、第
３層３、第４層４から成る４層構造とする。そして、第
１層１と第４層４の外側の表面上は、部品実装面として
使用し、部品（トランジスタやコンデンサ等のディスク
リート部品）５を実装する。

【０００９】また、内部層である第２層２と第３層３に
は、例えばコイル６を、厚膜パターンを用いて形成する
。

【００１０】このようにして、コイル内蔵型の多層基板
によるハイブリッドＩＣが得られる。このハイブリッド
ＩＣは、多層基板を用いることにより、通常のハイブリ
ッドＩＣ（単層基板使用）よりも小型化できるものであ
る（コイルのような大型部品を多層基板に内蔵したため
）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。

【００１２】（１）高周波アンプモジュールを小型化す
る際、通常のハイブリッドＩＣ（単層基板）を用いるよ
りも、多層基板によるハイブリッドＩＣとした方が、よ
り小型化できる。

【００１３】しかし、多段構成の高周波アンプモジュー
ルを小型化していくと、段間の干渉が無視できなくなり
、最悪の場合、発振してしまうことがある。

【００１４】（２）特に、多層基板によるハイブリッド
ＩＣで構成した高周波アンプモジュールの場合、基板の
内部の層にも回路部品を配置するため、部品間の距離や
配線間の距離が極端に短かくなる。

【００１５】このため、各部品間等の干渉が多くなり、
上記のような発振の心配がある。

【００１６】（３）例えば、図４のように、多層基板の
内部層にコイルを配置すると、コイルから発生する磁界
が、外表面の部品等に悪影響（例えば、不要な誘起電圧
を発生させる）を与える。

【００１７】その結果、段間干渉が起こり、発振するこ
ともある。

【００１８】（４）特にコイルを内蔵した場合、コイル
パターンの形状が、外表面の部品に磁界の影響を与えや
すくなるため、上記のような問題が起こりやすい（小型
化のためには、コイルを内蔵する必要がある）。

【００１９】本発明は、このような従来の課題を解決し
、多段構成の高周波アンプモジュールを小型化すると共
に、小型化しても発振が起こらないようにすることを目
的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次のように構成したものである。

【００２１】（１）多段構成の高周波アンプ回路を、基
板に実装してハイブリッドＩＣ化した高周波アンプモジ
ュールにおいて、基板に形成した総てのＧＮＤ（接地）
電極を、短絡して共通化した。

【００２２】（２）上記構成（１）において、基板とし
て多層基板を使用し、該多層基板に、高周波アンプ回路
を構成する一部の部品を内蔵させた。

【００２３】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を説明する。

【００２４】多段構成の高周波アンプモジュールは、基
板内の総てのＧＮＤ電極を短絡して共通化してある。

【００２５】この高周波アンプモジュールの入力端子に
高周波信号を入力すると、多段増幅が行われ、出力端子
に、増幅された高周波信号が出力される。

【００２６】このような増幅作用の過程において、小型
化した高周波アンプモジュールでは、部品間の距離や回
路各部間の距離が短かいため、部品間の相互干渉が生じ
たり、あるいは、不要な誘起電圧が生じたりすることが
ある。

【００２７】しかし、総てのＧＮＤ電極は、短絡されて
いて完全な同電位（ＧＮＤ電位）となっているため、上
記のような状態となっても、段間の分離が保てる。この
ため、従来のような段間干渉による発振も起こらない。

【００２８】結局、本発明では、高周波アンプの各段の
信号ライン系のＧＮＤ、及び電源ライン系のＧＮＤを総
て共通化させ、かつ各段も共通化（回路基板内で総ての
ＧＮＤ電極を短絡）することにより、各段の分離を良く
して発振現象を無くすようにしている。

【００２９】このことは、多段アンプを多層基板で構成
する場合、回路の各所にＧＮＤがあるが、これらを総て
ハイブリッドＩＣ内で短絡させることにより、発振を防
ぐことが実験の結果判明した。

【００３０】またそのＧＮＤの短絡の状況も、上記従来
例のように、第１段及び第２段の各段の中でのみ短絡し
ただけでは防ぐことができず、第１段と第２段のＧＮＤ
を共通化してはじめて発振を防止できることが実験で確
認できた。

【００３１】これは、ＧＮＤを共通化させることにより
、各段の高周波的な分離がよくなるものと思われる。

【００３２】従って、発振の心配がなくなることにより
、多層基板を用いて、より小型の高周波アンプモジュー
ルを作製することが可能となり、製品開発の期間も短縮
化され、性能の向上も可能となる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００３４】（１実施例の説明）図１〜図２は、本発明
の１実施例を示した図であり、図１は高周波アンプモジ
ュールの構成例、図２は高周波アンプ回路（２段構成）
を示した図である。

【００３５】図中、Ｃ１〜Ｃ８はコンデンサ、Ｒ１〜Ｒ
６は抵抗、Ｌ１，Ｌ２はコイル、Ｔｒ１　，Ｔｒ２　は
トランジスタ、ＩＮは入力端子、ＯＵＴは出力端子、Ｖ
１　，Ｖ２　は電源、ＧＮＤはＧＮＤ（接地）電極、１
０は多層基板、１１は共通ＧＮＤパターンを示す。

【００３６】この実施例における高周波アンプは、２段
構成の例であり、使用周波数は１００ＭＨｚ以上で、回
路構成は、集中定数回路である。

【００３７】また、この実施例の高周波アンプモジュー
ルは、多層基板によるハイブリッドＩＣで構成しており
、高周波アンプ回路のコイルは、前記多層基板に内蔵し
て、モジュールの小型化を図った例である。

【００３８】前記高周波アンプモジュールの構成は図１
に示してあり、その高周波アンプ回路は、図２に示して
ある。なお、図１（Ａ）は高周波アンプモジュールを構
成する多層基板の表面（外側）であり、図１（Ｂ）は裏
面（外側）である。

【００３９】多層基板１０の表面には、図２における回
路素子の内、ディスクリート部品として、コンデンサＣ
２，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ９、トランジスタＴｒ１　，
Ｔｒ２　を実装し、更に、入力端子ＩＮ、出力端子ＯＵ
Ｔ、ＧＮＤ（接地）電極ＧＮＤ、電源端子等を厚膜パタ
ーンとして形成する。

【００４０】また、共通ＧＭＤパターン１１を厚膜パタ
ーンとして形成し、上記ＧＮＤ電極を総てこの共通ＧＮ
Ｄパターン１１によって短絡する。

【００４１】多層基板１０の内部層（図示省略）には、
図２のコイルＬ１，Ｌ２を厚膜パターンで形成して内蔵
するが、その構成は、例えば図４と同じようにする。

【００４２】多層基板１０の裏面には、ディスクリート
部品として、コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ７を実装
すると共に、抵抗Ｒ１〜Ｒ６、ＧＮＤ（接地）電極ＧＮ
Ｄ、入力端子ＩＮ、出力端子、電源端子等を厚膜パター
ン（厚膜印刷）として形成する。

【００４３】また、共通ＧＮＤパターン１１を、厚膜パ
ターンで形成し、総てのＧＮＤ電極間を、この共通ＧＮ
Ｄパターン１１で短絡する。

【００４４】そして、表面及び裏面に形成した共通ＧＮ
Ｄパターン１１間を、例えば、ブラインドスルーホール
（内部が導体で満たされたスルーホール）により接続し
て共通化する。

【００４５】この場合、多層基板１０の内部にＧＮＤ電
極を設けた場合には、この内部のＧＮＤ電極をも含めて
、多層基板１０内の総てのＧＮＤ電極を短絡して共通化
する。

【００４６】すなわち、多層基板１０内の高周波アンプ
各段の信号ライン系のＧＮＤ電極、及び電源ライン系の
ＧＮＤ電極を総て短絡して共通化する。

【００４７】このようにすれば、各段間の高周波的な分
離がよくなり、段間干渉による発振も起こらない。この
ことは、実験によっても確認された。

【００４８】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。

【００４９】（１）高周波アンプモジュールを、多層基
板によるハイブリッドＩＣで構成する場合、共通ＧＮＤ
パターン１１は、多層基板１０の表裏面に設けてもよい
が、多層基板１０に内蔵してもよい。

【００５０】内蔵する場合は、多層基板の内部層に共通
ＧＮＤパターンを形成し、多層基板内のＧＮＤ電極とブ
ラインドスルーホールで接続すればよい。

【００５１】（２）部品の配置は、上記実施例に限らず
、任意の配置でよい。ただし、モジュールの小型化を図
るため、コイル等の大型部品は、多層基板に内蔵した方
がよい。

【００５２】（３）部品を実装する場合、ディスクリー
ト部品とするか、厚膜パターンによるかは、任意に選択
してよい。

【００５３】（４）多層基板によるハイブリッドＩＣだ
けでなく、単層の基板によるハイブリッドＩＣで、高周
波アンプモジュールを構成することも可能である。ただ
し、この場合は、多層基板を用いた場合よりも、モジュ
ールが大型化する。

【００５４】（５）高周波アンプは、２段構成に限らず
、任意の多段構成でよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。

【００５６】（１）基板内の総てのＧＮＤ電極を短絡し
て共通化したので、高周波アンプの各段の高周波的な分
離がよくなり、段間干渉による発振が防止できる。

【００５７】この場合、各段毎にＧＮＤを共通化しても
、発振は防止できないが、基板内の総てのＧＮＤ電極を
短絡して共通化すると、上記のように発振は防止できる
ものである。

【００５８】結局、従来のように、ＧＮＤ電極が分離し
ていると、例えば、コイルから発生する磁界の影響で、
回路の各部に不要な誘起電圧が発生したような場合、Ｇ
ＮＤ電極間に微妙な電位差が発生することがあり、これ
が段間干渉の原因になることもある。

【００５９】このような場合、本発明のように構成して
おけば、ＧＮＤ電極は総て同電位に保てるから、段間干
渉も発生せず、発振も防止できるものと考えられる。

【００６０】（２）段間干渉による発振が防止できるの
で、高周波アンプモジュールの小型化ができ、しかも製
品開発の期間も短縮化できる。

【００６１】（３）特に、多層基板を用いてコイルを内
蔵し、極めて小型の高周波アンプモジュールとした場合
でも、発振は起こらず、良好な特性の高周波アンプモジ
ュールが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例における高周波アンプモジュ
ールの構成例である。

【図２】本発明の１実施例における高周波アンプ回路（
２段構成）を示した図である。

【図３】従来の高周波アンプの回路例である。

【図４】従来の高周波アンプモジュールの分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０　　多層基板 １１　　共通ＧＮＤパターン ＩＮ　　入力端子 ＯＵＴ　　出力端子 Ｃ１〜Ｃ９　　コンデンサ Ｒ１〜Ｒ６　　抵抗 Ｌ１，Ｌ２　　コイル Ｔｒ１　，Ｔｒ２　　　トランジスタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　多段構成の高周波アンプ回路を、基板
   に実装してハイブリッドＩＣ化した高周波アンプモジュ
   ールにおいて、基板に形成した総てのＧＮＤ（接地）電
   極を、短絡して共通化したことを特徴とする高周波アン
   プモジュール。
2. 【請求項２】　　上記基板として、多層基板（１０）を
   使用し、該多層基板（１０）に、高周波アンプ回路を構
   成する一部の部品（Ｌ１，Ｌ２）を内蔵したことを特徴
   とする請求項１記載の高周波アンプモジュール。