JPH0767057B2 - マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器 - Google Patents
マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器Info
- Publication number
- JPH0767057B2 JPH0767057B2 JP62087954A JP8795487A JPH0767057B2 JP H0767057 B2 JPH0767057 B2 JP H0767057B2 JP 62087954 A JP62087954 A JP 62087954A JP 8795487 A JP8795487 A JP 8795487A JP H0767057 B2 JPH0767057 B2 JP H0767057B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- fet
- stage
- matching circuit
- input
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/602—Combinations of several amplifiers
- H03F3/604—Combinations of several amplifiers using FET's
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はマイクロ波集積回路を用いマイクロ波の増幅
・電力合成を行うマイクロ波電力合成FET増幅器に関す
るものである。
・電力合成を行うマイクロ波電力合成FET増幅器に関す
るものである。
第６図は例えば1984 IEEE MTT−Ｓダイジェスト、PP2
27〜228“A1.5 WATT 28GHz BAND FET AMPLIFIER"
に示された従来のこの種のマイクロ波電力合成FET増幅
器の回路図である。図において、１は入力端子、２は出
力端子、3a,3bは前段FET、4a,4bは後段FET、5a,5bは入
力整合回路、6a,6bは段間整合回路、7a,7bは出力整合回
路、８は電力分配器、９は電力合成器である。この第６
図における電力分配器８及び電力合成器９はブランチラ
イン形カプラやウイルキンソン形カプラを用いている。
27〜228“A1.5 WATT 28GHz BAND FET AMPLIFIER"
に示された従来のこの種のマイクロ波電力合成FET増幅
器の回路図である。図において、１は入力端子、２は出
力端子、3a,3bは前段FET、4a,4bは後段FET、5a,5bは入
力整合回路、6a,6bは段間整合回路、7a,7bは出力整合回
路、８は電力分配器、９は電力合成器である。この第６
図における電力分配器８及び電力合成器９はブランチラ
イン形カプラやウイルキンソン形カプラを用いている。
次に動作について説明する。入力端子１から入力された
マイクロ波電力は電力分配器８によって分配され、この
分配された一方のマイクロ波電力は入力整合回路5a、前
段FET3a、段間整合回路6a、後段FET4a,及び出力整合回
路7aを経て電力合成器９に与えられる。また、上記分配
された他方のマイクロ波電力は入力整合回路5b、前段FE
T3b、段間整合回路6b、後段FET4b及び出力整合回路7bを
経て電力合成器９に与えられる。上記分配された２つマ
イクロ波電力は入力整合回路5a,5b、段間整合回路6a,6b
及び出力整合回路7a,7bで整合されるとともに、FET3a,3
b,4a,4bによってそれぞれ増幅される。電力合成器９に
与えられた２つのマイクロ波電力はそこで合成され、出
力端子２から増幅及び電力合成されたマイクロ波電力が
出力される。
マイクロ波電力は電力分配器８によって分配され、この
分配された一方のマイクロ波電力は入力整合回路5a、前
段FET3a、段間整合回路6a、後段FET4a,及び出力整合回
路7aを経て電力合成器９に与えられる。また、上記分配
された他方のマイクロ波電力は入力整合回路5b、前段FE
T3b、段間整合回路6b、後段FET4b及び出力整合回路7bを
経て電力合成器９に与えられる。上記分配された２つマ
イクロ波電力は入力整合回路5a,5b、段間整合回路6a,6b
及び出力整合回路7a,7bで整合されるとともに、FET3a,3
b,4a,4bによってそれぞれ増幅される。電力合成器９に
与えられた２つのマイクロ波電力はそこで合成され、出
力端子２から増幅及び電力合成されたマイクロ波電力が
出力される。
ところで、電力分配器８及び電力合成器９は、内部にア
イソレーション用抵抗回路を有しており、各FET3a,3b,4
a,4bの特性ばらつきに起因する同振幅、逆位相のマイク
ロ波による奇モードの伝搬モードで伝搬するマイクロ波
電力をそのアイソレーション用抵抗回路によって吸収す
る働きがあり、その結果、第６図の構成を有する増幅器
を安定に動作させることができる。
イソレーション用抵抗回路を有しており、各FET3a,3b,4
a,4bの特性ばらつきに起因する同振幅、逆位相のマイク
ロ波による奇モードの伝搬モードで伝搬するマイクロ波
電力をそのアイソレーション用抵抗回路によって吸収す
る働きがあり、その結果、第６図の構成を有する増幅器
を安定に動作させることができる。
ところが、上述したように従来ではFETの特性ばらきに
起因するマイクロ波の反射による影響を除去するため、
電力分配器８及び電力合成器９の内部にアイソレーショ
ン用抵抗回路を設ける必要があるが、このアイソレーシ
ョン用抵抗回路を設けるにはこの回路を有するブランチ
ライン形カプラやウイルキンソン形カプラなどを別に必
要とする。従って、従来では増幅器の構成が複雑化し、
形状を小型化することが難しいという問題点があった。
起因するマイクロ波の反射による影響を除去するため、
電力分配器８及び電力合成器９の内部にアイソレーショ
ン用抵抗回路を設ける必要があるが、このアイソレーシ
ョン用抵抗回路を設けるにはこの回路を有するブランチ
ライン形カプラやウイルキンソン形カプラなどを別に必
要とする。従って、従来では増幅器の構成が複雑化し、
形状を小型化することが難しいという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、プランチライン形カプラやウイルキンソン形
カプラなどを用いた電力分配回路や電力合成回路を設け
ずに、これらの回路と同等の作用を行い、簡単な構成で
形状の小型化を図ることができるマイクロ波電力合成FE
T増幅器を提供することを目的とする。
たもので、プランチライン形カプラやウイルキンソン形
カプラなどを用いた電力分配回路や電力合成回路を設け
ずに、これらの回路と同等の作用を行い、簡単な構成で
形状の小型化を図ることができるマイクロ波電力合成FE
T増幅器を提供することを目的とする。
この発明に係るマイクロ波電力合成FET増幅器は、電力
分配用の分岐回路（Ｔ形分岐回路13,13a〜13c）を介し
て入力端１を各多段FET増幅器の各入力整合回路（5a〜5
d）に接続するとともに、電力合成用と分岐回路（Ｔ形
分岐回路14,14a〜14c）を介して各多段FET増幅器の各出
力整合回路（7a〜7d）を出力端２に接続し、かつ分岐回
路の線路長による位相θ１と前段FET（3a〜3d,10a,10
b）による通過位相θ２と段間整合回路（6a〜6d）中の
線路長による位相θ３との総和が使用周波数においてほ
ぼ90゜となる，各段間整合回路中にある位置を、この位
置から後段FET側を見込むインピーダンスと複素共役の
関係にあるインピーダンスＺ＊の約２倍の抵抗値を有す
る抵抗回路15によって接続して成ることを特徴とするも
のである。
分配用の分岐回路（Ｔ形分岐回路13,13a〜13c）を介し
て入力端１を各多段FET増幅器の各入力整合回路（5a〜5
d）に接続するとともに、電力合成用と分岐回路（Ｔ形
分岐回路14,14a〜14c）を介して各多段FET増幅器の各出
力整合回路（7a〜7d）を出力端２に接続し、かつ分岐回
路の線路長による位相θ１と前段FET（3a〜3d,10a,10
b）による通過位相θ２と段間整合回路（6a〜6d）中の
線路長による位相θ３との総和が使用周波数においてほ
ぼ90゜となる，各段間整合回路中にある位置を、この位
置から後段FET側を見込むインピーダンスと複素共役の
関係にあるインピーダンスＺ＊の約２倍の抵抗値を有す
る抵抗回路15によって接続して成ることを特徴とするも
のである。
入力されたマイクロ波電力は入力側のＴ形分岐回路13に
より電力分配され、この分配されたマイクロ波電力は段
間整合回路6a,6bで整合されるとともにFET増幅器（FET3
a,3b,4a,4b）で増幅され、出力側のＴ形分岐回路14で合
成されて出力される。そこで、例えばFET増幅器（FET4
a,4b）に特性ばらつきがあれば、上記分配されたマイク
ロ波電力は出力側のＴ形分岐回路14に達すると、同振幅
及び逆位相で入力側に反射し、これにより抵抗回路15の
両端に電位差が発生し、その反射マイクロ波電力は抵抗
回路15で消費される。また、FET増幅器（FET4a,4b）に
特性ばらつきがなければ、抵抗回路15の両端にかかる電
圧が等しくなり、抵抗回路15には電流が流れない。従っ
て、入力されたマイクロ波電力は反射されずに増幅及び
合成されて出力側のＴ形分岐回路14から出力される。
より電力分配され、この分配されたマイクロ波電力は段
間整合回路6a,6bで整合されるとともにFET増幅器（FET3
a,3b,4a,4b）で増幅され、出力側のＴ形分岐回路14で合
成されて出力される。そこで、例えばFET増幅器（FET4
a,4b）に特性ばらつきがあれば、上記分配されたマイク
ロ波電力は出力側のＴ形分岐回路14に達すると、同振幅
及び逆位相で入力側に反射し、これにより抵抗回路15の
両端に電位差が発生し、その反射マイクロ波電力は抵抗
回路15で消費される。また、FET増幅器（FET4a,4b）に
特性ばらつきがなければ、抵抗回路15の両端にかかる電
圧が等しくなり、抵抗回路15には電流が流れない。従っ
て、入力されたマイクロ波電力は反射されずに増幅及び
合成されて出力側のＴ形分岐回路14から出力される。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明の第１実施例に係るマイクロ波電力合成
FET増幅器の回路図である。第１図において、第６図に
対応するものには同一の参照符を付し、その説明を省略
する。第１図において、入力整合回路5a,5bは分布定数
伝送線路16a,16bでそれぞれ構成され、段間整合回路6a,
6bは分布定数伝送線路17a,18a及び17b,18bでそれぞれ構
成されている。また、出力整合回路7a,7bは分布定数伝
送線路19a,19bでそれぞれ構成されている。入力端子１
と入力整合回路5a,5bとの間には電力分配を行うための
Ｔ形分岐回路13が設けられ、出力端子２と出力整合回路
7a,7bとの間には電力合成を行うためのＴ形分岐回路14
が設けられている。段間整合回路6a,6bは複数個のFET
（多段FET増幅器）3a,4a及び3b,4bに対応してそれぞれ
設けられ、段間整合回路6a,6bの互いに対向する所定位
置a,bの間には所定の抵抗値を有する抵抗回路15が接続
されている。なお、マイクロ波集積回路では上記分布定
数伝送線路16a〜19bはマイクロストリップ線路（単一導
線を金属平板に平行して近接して配置した線路）によっ
て構成される。
１図はこの発明の第１実施例に係るマイクロ波電力合成
FET増幅器の回路図である。第１図において、第６図に
対応するものには同一の参照符を付し、その説明を省略
する。第１図において、入力整合回路5a,5bは分布定数
伝送線路16a,16bでそれぞれ構成され、段間整合回路6a,
6bは分布定数伝送線路17a,18a及び17b,18bでそれぞれ構
成されている。また、出力整合回路7a,7bは分布定数伝
送線路19a,19bでそれぞれ構成されている。入力端子１
と入力整合回路5a,5bとの間には電力分配を行うための
Ｔ形分岐回路13が設けられ、出力端子２と出力整合回路
7a,7bとの間には電力合成を行うためのＴ形分岐回路14
が設けられている。段間整合回路6a,6bは複数個のFET
（多段FET増幅器）3a,4a及び3b,4bに対応してそれぞれ
設けられ、段間整合回路6a,6bの互いに対向する所定位
置a,bの間には所定の抵抗値を有する抵抗回路15が接続
されている。なお、マイクロ波集積回路では上記分布定
数伝送線路16a〜19bはマイクロストリップ線路（単一導
線を金属平板に平行して近接して配置した線路）によっ
て構成される。
次に、この第１実施例の動作について説明する。入力端
子１から入力されたマイクロ波電力はＴ形分岐回路13に
よって分配される。分配された一方のマイクロ波電力
は、入力整合回路5a、前段FET3a、段間整合回路6a、後
段FET4a、及び出力整合回路7aを経てＴ形分岐回路14に
与えられる。また、上記分配された他方のマイクロ波電
力は、入力整合回路5b、前段FET3b、段間整合回路6b、
後段FET4b、及び出力整合回路7bを経てＴ形分岐回路14
に与えられる。Ｔ形分岐回路13で分配された２個のマイ
クロ波電力は、FET3a,4b及び3b,4bによってそれぞれ増
幅され、Ｔ形分岐回路14で合成される。従って、出力端
子２からは増幅及び電力合成されたマイクロ波電力が出
力される。
子１から入力されたマイクロ波電力はＴ形分岐回路13に
よって分配される。分配された一方のマイクロ波電力
は、入力整合回路5a、前段FET3a、段間整合回路6a、後
段FET4a、及び出力整合回路7aを経てＴ形分岐回路14に
与えられる。また、上記分配された他方のマイクロ波電
力は、入力整合回路5b、前段FET3b、段間整合回路6b、
後段FET4b、及び出力整合回路7bを経てＴ形分岐回路14
に与えられる。Ｔ形分岐回路13で分配された２個のマイ
クロ波電力は、FET3a,4b及び3b,4bによってそれぞれ増
幅され、Ｔ形分岐回路14で合成される。従って、出力端
子２からは増幅及び電力合成されたマイクロ波電力が出
力される。
ところで、各FET3a,3b,4a,4bに特性ばらつきがある場合
には、Ｔ形分岐回路14に至った２個のマイクロ波の振幅
及び位相が異なる。一般に、波の伝搬モードとしては、
２個の波の振幅が等しく位相が逆相であるモードと、２
個の波の振幅、位相が等しい偶数モードとがある。偶数
モードの伝搬モードで伝搬する同振幅、同位相の入力マ
イクロ波はＴ形分岐回路14で合成されて出力端子２に至
る。しかし、奇数モードの伝搬モードで伝搬する同振
幅、逆位相の入力マイクロ波はＴ形分岐回路14で反射さ
れる。反射されたマイクロ波は、入力側のＴ形分岐回路
13の方向に伝搬し、その分岐回路13で再び反射され、結
局、Ｔ形分岐回路13とＴ形分岐回路14との間で多重反射
が繰り返され、増幅特性に悪影響を及ぼすことになる。
そこで、この第１実施例では段間整合回路6a,6bの対向
する所定位置a,bを抵抗回路15によって互いに接続し、
上記多重反射による影響を除去している。
には、Ｔ形分岐回路14に至った２個のマイクロ波の振幅
及び位相が異なる。一般に、波の伝搬モードとしては、
２個の波の振幅が等しく位相が逆相であるモードと、２
個の波の振幅、位相が等しい偶数モードとがある。偶数
モードの伝搬モードで伝搬する同振幅、同位相の入力マ
イクロ波はＴ形分岐回路14で合成されて出力端子２に至
る。しかし、奇数モードの伝搬モードで伝搬する同振
幅、逆位相の入力マイクロ波はＴ形分岐回路14で反射さ
れる。反射されたマイクロ波は、入力側のＴ形分岐回路
13の方向に伝搬し、その分岐回路13で再び反射され、結
局、Ｔ形分岐回路13とＴ形分岐回路14との間で多重反射
が繰り返され、増幅特性に悪影響を及ぼすことになる。
そこで、この第１実施例では段間整合回路6a,6bの対向
する所定位置a,bを抵抗回路15によって互いに接続し、
上記多重反射による影響を除去している。
ここで、その動作について説明する。高出力用のマイク
ロ波電力合成FET増幅器を実現する場合は、後段FET4a,4
bにも前段FET3a,3bに比べゲート幅が大きく出力電力レ
ベルの大きなFETを用いる。一般に、ゲート幅の大きなF
ETは特性ばらつきが大きい傾向があるため、前段FET3a,
3bに比べ後段FET4a,4bの特性ばらつきが大きくなる傾向
がある。このため、ここでは近似的に前段FET3a,3b間に
特性ばらつきはなく、後段FET4a,4b間に特性ばらつきが
あるものとする。
ロ波電力合成FET増幅器を実現する場合は、後段FET4a,4
bにも前段FET3a,3bに比べゲート幅が大きく出力電力レ
ベルの大きなFETを用いる。一般に、ゲート幅の大きなF
ETは特性ばらつきが大きい傾向があるため、前段FET3a,
3bに比べ後段FET4a,4bの特性ばらつきが大きくなる傾向
がある。このため、ここでは近似的に前段FET3a,3b間に
特性ばらつきはなく、後段FET4a,4b間に特性ばらつきが
あるものとする。
第２図は後段FET4a,4bのみに特性ばらつきがある場合の
動作原理を説明するための回路図である。第２図におい
て分布定数伝送線路21a,21bは前段FET3a,3bを近似的に
線路と見なしたものである。また、第２図においてθ１
およびθ３は分布定数伝送線路16a,16bおよび17a,17bに
よる電気角、θ２は前段FET3a,3bのＳパラメータのうち
θ２≒＜S12≒＜S21で与えられる電気角である。また、
Za,Zbは点a,点ｂから後段FET4a,4b側を見込んだインピ
ーダンスである。また、15はインピーダンスＺの抵抗回
路である。
動作原理を説明するための回路図である。第２図におい
て分布定数伝送線路21a,21bは前段FET3a,3bを近似的に
線路と見なしたものである。また、第２図においてθ１
およびθ３は分布定数伝送線路16a,16bおよび17a,17bに
よる電気角、θ２は前段FET3a,3bのＳパラメータのうち
θ２≒＜S12≒＜S21で与えられる電気角である。また、
Za,Zbは点a,点ｂから後段FET4a,4b側を見込んだインピ
ーダンスである。また、15はインピーダンスＺの抵抗回
路である。
ここで、電気角θ1,θ2,θ３の関係及びインピーダンス
Za,Zb,Zの関係を示すと、 θ１＋θ２＋θ３≒90゜ ……（１） Z/2≒Za＊≒Zb＊ ……（２） ただし、第２式のZa＊,Zb＊はZa,Zbの共役複素数を示
す。
Za,Zb,Zの関係を示すと、 θ１＋θ２＋θ３≒90゜ ……（１） Z/2≒Za＊≒Zb＊ ……（２） ただし、第２式のZa＊,Zb＊はZa,Zbの共役複素数を示
す。
上記第１式及び第２式の関係からも分かるように第２図
の回路は、近似的に従来のウイルキンソン形カプラと同
等の回路と見なせる。従って、後段FET4a,4bの特性ばら
つきにより反射された同振幅、逆位相のマイクロ波電力
は、ウイルキンソン形カプラと同様な動作原理によって
抵抗回路15で消費される。すなわち、Ｔ形分岐回路13で
分配されたマイクロ波電力はＴ形分岐回路14に達する
と、同振幅及び逆位相で入力側に反射し、これにより抵
抗回路15の両端の電位差が発生し、その反射マイクロ波
電力は抵抗回路15に与えられて消費される。なお、抵抗
回路15が設けられていてもFETに特性ばらつきがない場
合には抵抗回路15の両端に係る電圧が等しいので、抵抗
回路15には電流が流れない。従って、抵抗回路15は増幅
特性に寄与する偶モードの伝搬モードに対しては影響は
与えず、多重反射の原因となる奇モードの伝搬モードで
伝搬するマイクロ波電力のみに吸収する回路として働
く。
の回路は、近似的に従来のウイルキンソン形カプラと同
等の回路と見なせる。従って、後段FET4a,4bの特性ばら
つきにより反射された同振幅、逆位相のマイクロ波電力
は、ウイルキンソン形カプラと同様な動作原理によって
抵抗回路15で消費される。すなわち、Ｔ形分岐回路13で
分配されたマイクロ波電力はＴ形分岐回路14に達する
と、同振幅及び逆位相で入力側に反射し、これにより抵
抗回路15の両端の電位差が発生し、その反射マイクロ波
電力は抵抗回路15に与えられて消費される。なお、抵抗
回路15が設けられていてもFETに特性ばらつきがない場
合には抵抗回路15の両端に係る電圧が等しいので、抵抗
回路15には電流が流れない。従って、抵抗回路15は増幅
特性に寄与する偶モードの伝搬モードに対しては影響は
与えず、多重反射の原因となる奇モードの伝搬モードで
伝搬するマイクロ波電力のみに吸収する回路として働
く。
上記第１実施例によれば、Ｔ形分岐回路により電力分配
あるいは電力合成を行えるとともに、段間整合回路の所
定位置に設けた抵抗回路によりFETの特性ばらつきに起
因する奇モードの伝搬モードで伝搬するマイクロ波電力
を吸収でき、これにより多重反射による増幅特性への悪
影響や発振などの不安定動作を防止することができる。
従って、この第１実施例では従来のこの種の増幅器のよ
うにブランチライン形カプラやウイルキンソン形カプラ
などを用いた電力分配器や電力合成器を別に必要としな
くなり、これにより構成が簡単化し、形状の小型化を図
ることができる。
あるいは電力合成を行えるとともに、段間整合回路の所
定位置に設けた抵抗回路によりFETの特性ばらつきに起
因する奇モードの伝搬モードで伝搬するマイクロ波電力
を吸収でき、これにより多重反射による増幅特性への悪
影響や発振などの不安定動作を防止することができる。
従って、この第１実施例では従来のこの種の増幅器のよ
うにブランチライン形カプラやウイルキンソン形カプラ
などを用いた電力分配器や電力合成器を別に必要としな
くなり、これにより構成が簡単化し、形状の小型化を図
ることができる。
第３図はこの発明の第２実施例を示す回路図である。こ
の第２実施例は４個の多段FET増幅器を用いた場合を示
すもので、第１図に示す構成要素に対応するものには同
一の参照符を付している。第３図において、3c,3dは前
段FET、4c,4dは後段FET、5c,5dは入力整合回路、6c,6d
は段間整合回路、7c,7dは出力整合回路、13a,13b,13c,1
4a,14b,14cはＴ形分岐回路である。この第２実施例の動
作は第１実施例と同様であるので説明で省略する。な
お、この発明は多段FET増幅器を３個あるいは５個以上
用いて構成してもよい。
の第２実施例は４個の多段FET増幅器を用いた場合を示
すもので、第１図に示す構成要素に対応するものには同
一の参照符を付している。第３図において、3c,3dは前
段FET、4c,4dは後段FET、5c,5dは入力整合回路、6c,6d
は段間整合回路、7c,7dは出力整合回路、13a,13b,13c,1
4a,14b,14cはＴ形分岐回路である。この第２実施例の動
作は第１実施例と同様であるので説明で省略する。な
お、この発明は多段FET増幅器を３個あるいは５個以上
用いて構成してもよい。
第４図はこの発明の第３実施例を示す回路図である。こ
の第３実施例の特徴は、入力整合回路5a,5bをコイルL1
及びコンデンサC1、段間整合回路6a,6bをコイルL2,L3及
びコンデンサC2,C3、出力整合回路7a,7bをコイルL4及び
コンデンサC4によりそれぞれ構成したことである。すな
わち、入力整合回路5a,5b、段間整合回路6a,6b及び出力
整合回路7a,7bは集中定数回路素子により構成されたも
のである。この第３実施例の場合も、第１実施例と同様
な動作を行うことができる。
の第３実施例の特徴は、入力整合回路5a,5bをコイルL1
及びコンデンサC1、段間整合回路6a,6bをコイルL2,L3及
びコンデンサC2,C3、出力整合回路7a,7bをコイルL4及び
コンデンサC4によりそれぞれ構成したことである。すな
わち、入力整合回路5a,5b、段間整合回路6a,6b及び出力
整合回路7a,7bは集中定数回路素子により構成されたも
のである。この第３実施例の場合も、第１実施例と同様
な動作を行うことができる。
第５図はこの発明の第４実施例を示す回路図である。第
５図において、第１図に示す構成要素に対応するものに
は同一の参照符を付し、その説明を省略する。この第４
実施例は３段のFET増幅器を２個用いたもので、10a,10b
は前段FET、11a,11bは中段FET、12a,12bは後段FETであ
る。この第４実施例の場合も、第１実施例と同様な動作
を行う。この発明は４段以上のFET増幅器により構成し
てもよい。
５図において、第１図に示す構成要素に対応するものに
は同一の参照符を付し、その説明を省略する。この第４
実施例は３段のFET増幅器を２個用いたもので、10a,10b
は前段FET、11a,11bは中段FET、12a,12bは後段FETであ
る。この第４実施例の場合も、第１実施例と同様な動作
を行う。この発明は４段以上のFET増幅器により構成し
てもよい。
なお、この発明はモノリシック集積回路に適用し、複数
のFET、入力整合回路、出力整合回路、段間整合回路、
Ｔ形分岐回路、及び抵抗回路を同一半導体基板上に構成
したものであってもよい。
のFET、入力整合回路、出力整合回路、段間整合回路、
Ｔ形分岐回路、及び抵抗回路を同一半導体基板上に構成
したものであってもよい。
以上のように本発明によれば、電力分配用の分岐回路を
介して入力端を各多段FET増幅器の各入力整合回路に接
続するとともに、電力合成用の分岐回路を介して各多段
FET増幅器の各出力整合回路を出力端に接続し、かつ分
岐回路の線路長による位相θ１と前段FETによる通過位
相θ２と段間整合回路中の線路長による位相θ３との総
和が使用周波数においてほぼ90゜となる，各段間整合回
路中にある位置を、この位置から後段FET側を見込むイ
ンピーダンスと複素共役の関係にあるインピーダンスＺ
＊の約２倍の抵抗値を有する抵抗回路によって接続して
成るので、ブランチライン形カプラやウイルキンソン形
カプラなどを用いた電力分配回路や電力合成回路を特に
用いずにこれと同等の作用を行わせることができ、従っ
て簡単な構成で形状の小型化を図ることができるという
効果が得られ、特にモノリシック集積回路を用いて本発
明を実現するような場合に効果があり、また、1/4波長
の理想の位置に抵抗を設けることができるとともに、小
型に構成でき、さらに入力側FETまたは出力側FETの特性
ばらつきに起因する不安定動作を防止できる。
介して入力端を各多段FET増幅器の各入力整合回路に接
続するとともに、電力合成用の分岐回路を介して各多段
FET増幅器の各出力整合回路を出力端に接続し、かつ分
岐回路の線路長による位相θ１と前段FETによる通過位
相θ２と段間整合回路中の線路長による位相θ３との総
和が使用周波数においてほぼ90゜となる，各段間整合回
路中にある位置を、この位置から後段FET側を見込むイ
ンピーダンスと複素共役の関係にあるインピーダンスＺ
＊の約２倍の抵抗値を有する抵抗回路によって接続して
成るので、ブランチライン形カプラやウイルキンソン形
カプラなどを用いた電力分配回路や電力合成回路を特に
用いずにこれと同等の作用を行わせることができ、従っ
て簡単な構成で形状の小型化を図ることができるという
効果が得られ、特にモノリシック集積回路を用いて本発
明を実現するような場合に効果があり、また、1/4波長
の理想の位置に抵抗を設けることができるとともに、小
型に構成でき、さらに入力側FETまたは出力側FETの特性
ばらつきに起因する不安定動作を防止できる。
第１図はこの発明の第１実施例の示す回路図、第２図は
第１実施例の動作原理を説明するための回路図、第３図
はこの発明の第２実施例を示す回路図、第４図はこの発
明の第３実施例を示す回路図、第５図はこの発明の第４
実施例を示す回路図、第６図は従来のマイクロ波電力合
成FET増幅器の回路図である。 3a,3b,3c,3d,10a,10b……前段FET、4a,4b,4c,4d,12a,12
b……後段FET、11a,11b……中段FET、5a,5b,5c,5d……
入力整合回路、6a,6b,6c,6d……段間整合回路、7a,7b,7
c,7d……出力整合回路、13,14,13a,13b,13c,14a,14b,14
c……Ｔ形分岐回路、15……抵抗回路。
第１実施例の動作原理を説明するための回路図、第３図
はこの発明の第２実施例を示す回路図、第４図はこの発
明の第３実施例を示す回路図、第５図はこの発明の第４
実施例を示す回路図、第６図は従来のマイクロ波電力合
成FET増幅器の回路図である。 3a,3b,3c,3d,10a,10b……前段FET、4a,4b,4c,4d,12a,12
b……後段FET、11a,11b……中段FET、5a,5b,5c,5d……
入力整合回路、6a,6b,6c,6d……段間整合回路、7a,7b,7
c,7d……出力整合回路、13,14,13a,13b,13c,14a,14b,14
c……Ｔ形分岐回路、15……抵抗回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 文雄 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三菱 電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−55349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−43662（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロ波集積回路で構成される入力整合
回路と出力整合回路及び段間整合回路を有するととも
に、上記入力整合回路に接続される前段FETと上記出力
整合回路に接続される後段FETとを少なくとも備えてい
る多段FET増幅器を複数個並列接続して成るマイクロ波
電力合成FET増幅器において、 電力分配用の分岐回路を介して入力端を上記各多段FET
増幅器の各入力整合回路に接続するとともに、電力合成
用の分岐回路を介して上記各多段FET増幅器の各出力整
合回路を出力端に接続し、 かつ上記分岐回路の線路長による位相θ１と前段FETに
よる通過位相θ２と段間整合回路中の線路長による位相
θ３との総和が使用周波数においてほぼ90゜となる，上
記各段間整合回路中にある位置を、この位置から後段FE
T側を見込むインピーダンスと複素共役の関係にあるイ
ンピーダンスＺ＊の約２倍の抵抗値を有する抵抗回路に
よって接続して成ることを特徴とするマイクロ波電力合
成FET増幅器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087954A JPH0767057B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器 |
| US07/177,738 US4803443A (en) | 1987-04-10 | 1988-04-05 | Microwave power combining FET amplifier |
| EP88303080A EP0286390B1 (en) | 1987-04-10 | 1988-04-06 | Microwave power combining FET amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087954A JPH0767057B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63253708A JPS63253708A (ja) | 1988-10-20 |
| JPH0767057B2 true JPH0767057B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=13929269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087954A Expired - Lifetime JPH0767057B2 (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4803443A (ja) |
| EP (1) | EP0286390B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0767057B2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4959873A (en) * | 1988-07-08 | 1990-09-25 | The Marconi Company Limited | Transmission line switch |
| US4916410A (en) * | 1989-05-01 | 1990-04-10 | E-Systems, Inc. | Hybrid-balun for splitting/combining RF power |
| JPH0785528B2 (ja) * | 1989-12-25 | 1995-09-13 | 日本電気株式会社 | 高出力マイクロ波ミリ波トランジスタ安定化回路 |
| JPH03250807A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 電力合成形多段増幅器 |
| GB9112907D0 (en) * | 1991-06-14 | 1991-07-31 | Cambridge Computer | High isolation switch |
| US5276406A (en) * | 1992-02-13 | 1994-01-04 | Trontech, Inc. | Low noise wide dynamic range amplifiers |
| US5420541A (en) * | 1993-06-04 | 1995-05-30 | Raytheon Company | Microwave doherty amplifier |
| US5543751A (en) * | 1995-07-21 | 1996-08-06 | Motorola, Inc. | Power combiner for use in a radio frequency system and a method of constructing a power combiner |
| JPH0964758A (ja) * | 1995-08-30 | 1997-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル携帯無線機の送信装置とそれに用いる高周波電力増幅装置 |
| US5659267A (en) * | 1995-11-03 | 1997-08-19 | Motorola, Inc. | High gain K-band power amplifier with unconditionally stable MMIC FET cells |
| JP3336868B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2002-10-21 | 株式会社村田製作所 | 周波数の異なる複数の信号に整合する高周波増幅器 |
| JPH10163772A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-06-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 電力増幅器およびチップキャリヤ |
| JPH10322147A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-12-04 | Toshiba Corp | 高周波電力増幅器およびこれを用いた移動体通信装置 |
| JP3060981B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2000-07-10 | 日本電気株式会社 | マイクロ波増幅器 |
| US6486749B1 (en) | 2000-05-05 | 2002-11-26 | Ophir Rf, Inc. | Four-way power combiner/splitter |
| ES2293890T3 (es) * | 2000-11-28 | 2008-04-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Circuito amplificador de radiofrecuencia. |
| AU2002218307A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | A radio frequency amplifying circuit |
| US6954623B2 (en) * | 2003-03-18 | 2005-10-11 | Skyworks Solutions, Inc. | Load variation tolerant radio frequency (RF) amplifier |
| US7268627B2 (en) * | 2004-11-03 | 2007-09-11 | Theta Microelectronics, Inc. | Pre-matching of distributed and push-pull power transistors |
| JP4757530B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-08-24 | 三菱電機株式会社 | 高周波増幅器 |
| JP5065667B2 (ja) * | 2006-12-22 | 2012-11-07 | 株式会社東芝 | 高周波電力増幅器 |
| US8592966B2 (en) * | 2007-06-22 | 2013-11-26 | Cree, Inc. | RF transistor packages with internal stability network including intra-capacitor resistors and methods of forming RF transistor packages with internal stability networks including intra-capacitor resistors |
| US7876160B2 (en) * | 2008-02-04 | 2011-01-25 | Skyworks Solutions, Inc. | Multi-mode high efficiency linear power amplifier |
| US8634789B2 (en) | 2011-11-10 | 2014-01-21 | Skyworks Solutions, Inc. | Multi-mode power amplifier |
| CN106356597B (zh) * | 2016-09-08 | 2020-07-28 | 复旦大学 | 一种带有耗散管的有源合成器电路 |
| CN115642887A (zh) * | 2022-11-02 | 2023-01-24 | 武汉大学 | 一种矩阵式功率合成毫米波放大器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3963993A (en) * | 1975-01-31 | 1976-06-15 | The Bendix Corporation | Power amplifier using a plurality of parallel connected amplifier elements and having burn-out protection |
| JPS5443662A (en) * | 1977-09-14 | 1979-04-06 | Nec Corp | Transistor amplifier |
| JPS5455349A (en) * | 1977-10-13 | 1979-05-02 | Nec Corp | Transistor amplifier |
| DE3324540C2 (de) * | 1983-07-07 | 1986-08-28 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Breitbandiger Mikrowellenverstärker |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62087954A patent/JPH0767057B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-05 US US07/177,738 patent/US4803443A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-06 EP EP88303080A patent/EP0286390B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4803443A (en) | 1989-02-07 |
| EP0286390A2 (en) | 1988-10-12 |
| EP0286390B1 (en) | 1993-10-20 |
| JPS63253708A (ja) | 1988-10-20 |
| EP0286390A3 (en) | 1989-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0767057B2 (ja) | マイクロ波電力合成ｆｅｔ増幅器 | |
| US5126704A (en) | Polyphase divider/combiner | |
| US5634208A (en) | Multilayer transmission line using ground metal with slit, and hybrid using the transmission line | |
| US5208564A (en) | Electronic phase shifting circuit for use in a phased radar antenna array | |
| US9362602B2 (en) | Power dividing and/or power-combining circuits with isolation | |
| US4994755A (en) | Active balun | |
| US6278340B1 (en) | Miniaturized broadband balun transformer having broadside coupled lines | |
| JP3464383B2 (ja) | 電力分配回路および電力増幅器 | |
| NL2021613B1 (en) | Impedance control unit | |
| US5821815A (en) | Miniature active conversion between slotline and coplanar waveguide | |
| Grebennikov | Power combiners, impedance transformers and directional couplers: part II | |
| EP0383311B1 (en) | Microwave power amplifier using phase inverters | |
| JPH03250807A (ja) | 電力合成形多段増幅器 | |
| JP3497702B2 (ja) | バラン及びプッシュプル増幅器 | |
| US5053719A (en) | Wide-band push-pull amplifier | |
| US6486749B1 (en) | Four-way power combiner/splitter | |
| Chen et al. | Development of K-band spatial combiner using active array modules in an oversized rectangular waveguide | |
| JPH0530325B2 (ja) | ||
| EP0176331A2 (en) | Power divider/combiner circuit | |
| JP3018703B2 (ja) | マイクロ波半導体増幅器 | |
| US5585769A (en) | Passive temperature variable phase-shifter | |
| JP3768496B2 (ja) | 分布定数結合器 | |
| JPH0738350A (ja) | 電力増幅器 | |
| JP2664262B2 (ja) | 位相反転器 | |
| JPS5857001B2 (ja) | プッシュプル変換回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070719 Year of fee payment: 12 |