JPH0795646B2 - 高周波半導体回路の調整方法 - Google Patents
高周波半導体回路の調整方法Info
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- JPH0795646B2 JPH0795646B2 JP1153386A JP15338689A JPH0795646B2 JP H0795646 B2 JPH0795646 B2 JP H0795646B2 JP 1153386 A JP1153386 A JP 1153386A JP 15338689 A JP15338689 A JP 15338689A JP H0795646 B2 JPH0795646 B2 JP H0795646B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 2
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- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波で用いられる高周波半導体回路の調整
方法に関する。
方法に関する。
従来の技術 高周波帯で使用される半導体装置、例えば増幅器や発振
器等の信号伝送線路として、一般にマイクロストリップ
線路が用いられる。この際、半導体素子のインピーダン
スを外部回路のインピーダンスに整合させるために、半
導体素子の入出力部に整合回路が必要である。通常この
整合回路は、マイクロストリップ主線路に対して並列に
スタブを配置することによってインピーダンスを調整す
る構成となっている。例えば半導体素子の入力側を整合
することを考えてみる。すなわち、マイクロストリップ
主線路の特性インピーダンスをZo半導体素子の入力側の
インピーダンスをZsとすると、あるマイクロストリップ
主線路上の点Ａで負荷側（半導体素子の入力側）をみた
インピーダンスZaは次式で表わされる。
器等の信号伝送線路として、一般にマイクロストリップ
線路が用いられる。この際、半導体素子のインピーダン
スを外部回路のインピーダンスに整合させるために、半
導体素子の入出力部に整合回路が必要である。通常この
整合回路は、マイクロストリップ主線路に対して並列に
スタブを配置することによってインピーダンスを調整す
る構成となっている。例えば半導体素子の入力側を整合
することを考えてみる。すなわち、マイクロストリップ
主線路の特性インピーダンスをZo半導体素子の入力側の
インピーダンスをZsとすると、あるマイクロストリップ
主線路上の点Ａで負荷側（半導体素子の入力側）をみた
インピーダンスZaは次式で表わされる。
ただし、ｍはＡ点から負荷までの距離。
また、β＝２π／λ、λ：波長。
次に、この点Ａでマイクロストリップ線路に分岐部を設
け（並列にスタブを設置）、この先端部を開放とする
と、この分岐点の入力側（外部回路からの入力側）から
負荷側（半導体素子の入力側）をみたインピーダンスZc
は、点Ａで分岐側をみたインピーダンスをZbとすると すなわち Yc＝Ya＋Yb ただし、アドミッタンス:Y＝1/Z 従って、通常外部回路のインピーダンスは50Ωであるの
で、Yc＝1/50となれば整合がとれたことになる。また、
スタブの分岐点からみたアドミッタンスは、終端開放で
あることから Yb＝jYo tanβｌ ただし、Yo＝1/Zo、ｌはスタブの長さ。第３図に、ｌと
tanβｌの関係を表すグラフを示す。このグラフから、
ｌ＝λ/4の点でtanβｌの値が急変しているのがわか
る。
け（並列にスタブを設置）、この先端部を開放とする
と、この分岐点の入力側（外部回路からの入力側）から
負荷側（半導体素子の入力側）をみたインピーダンスZc
は、点Ａで分岐側をみたインピーダンスをZbとすると すなわち Yc＝Ya＋Yb ただし、アドミッタンス:Y＝1/Z 従って、通常外部回路のインピーダンスは50Ωであるの
で、Yc＝1/50となれば整合がとれたことになる。また、
スタブの分岐点からみたアドミッタンスは、終端開放で
あることから Yb＝jYo tanβｌ ただし、Yo＝1/Zo、ｌはスタブの長さ。第３図に、ｌと
tanβｌの関係を表すグラフを示す。このグラフから、
ｌ＝λ/4の点でtanβｌの値が急変しているのがわか
る。
第２図は、従来のマイクロストリップ線路における並列
スタブを用いたインピーダンスの調整方法を示す平面図
である。この図において、１はマイクロストリップ主線
路、２は島状スタブ、３はボンディングワイヤをそれぞ
れ示す。この回路においてインピーダンス整合は島状ス
タブ２をボンディングワイヤ３を用いて接続することに
よって等価的なスタブ長をのばすことにより行われる。
スタブを用いたインピーダンスの調整方法を示す平面図
である。この図において、１はマイクロストリップ主線
路、２は島状スタブ、３はボンディングワイヤをそれぞ
れ示す。この回路においてインピーダンス整合は島状ス
タブ２をボンディングワイヤ３を用いて接続することに
よって等価的なスタブ長をのばすことにより行われる。
発明が解決しようとする課題 上述のように並列スタブは、その長さによって回路のイ
ンピーダンスを均一的に変化させるのではなくて、tan
βｌの関数的に変化させるのである。従って、第２図に
示したような従来例の調整方法によるとスタブの長さは
段々に変化するがインピーダンス的には不均一に飛び飛
びの値しかとらないことになる。しかも、第３図からわ
かるようにスタブの長さがλ/4に近くなるに従ってイン
ピーダンスの変化分が大きくなるのでこの時の調整は非
常に困難となる。
ンピーダンスを均一的に変化させるのではなくて、tan
βｌの関数的に変化させるのである。従って、第２図に
示したような従来例の調整方法によるとスタブの長さは
段々に変化するがインピーダンス的には不均一に飛び飛
びの値しかとらないことになる。しかも、第３図からわ
かるようにスタブの長さがλ/4に近くなるに従ってイン
ピーダンスの変化分が大きくなるのでこの時の調整は非
常に困難となる。
課題を解決するための手段 本発明は上述のような従来の高周波半導体回路の調整方
法の問題点に鑑みてなされたものでありマイクロストリ
ップ主線路に対して分離して配置される島状の並列スタ
ブの各々の寸法が、該マイクロストリップ主線路からの
距離が1/4波長の長さに近づくにつれて短くし該島状ス
タブの各々の長さ方向の寸法が、tanβｌの比が一定と
なるように該島状スタブの該マイクロストリップ主線路
からの距離を決めることにより、並列スタブによるイン
ピーダンス整合の調整範囲を広げ、調整のしやすさを向
上させることによって、インピーダンス整合をより完全
にし、半導体素子の持つ特性を十分に生かすことによっ
て半導体回路装置全体の特性を上げることを目的とした
ものである。
法の問題点に鑑みてなされたものでありマイクロストリ
ップ主線路に対して分離して配置される島状の並列スタ
ブの各々の寸法が、該マイクロストリップ主線路からの
距離が1/4波長の長さに近づくにつれて短くし該島状ス
タブの各々の長さ方向の寸法が、tanβｌの比が一定と
なるように該島状スタブの該マイクロストリップ主線路
からの距離を決めることにより、並列スタブによるイン
ピーダンス整合の調整範囲を広げ、調整のしやすさを向
上させることによって、インピーダンス整合をより完全
にし、半導体素子の持つ特性を十分に生かすことによっ
て半導体回路装置全体の特性を上げることを目的とした
ものである。
作用 本発明は上記した構成によって、マイクロストリップ線
路での並列スタブによるインピーダンス整合の調整範囲
を広げ、調整のしやすさを向上させることによって、イ
ンピーダンス整合をより完全にし、半導体素子の持つ特
性を十分に生かすことによって半導体回路装置全体の特
性を上げることができるので、インピーダンス不整合や
それに伴う反射による電力損失等の問題を解決し、イン
ピーダンス整合回路の内部整合化によって周囲の部分も
含めて高周波半導体装置の小型化をも図ることが可能で
ある。
路での並列スタブによるインピーダンス整合の調整範囲
を広げ、調整のしやすさを向上させることによって、イ
ンピーダンス整合をより完全にし、半導体素子の持つ特
性を十分に生かすことによって半導体回路装置全体の特
性を上げることができるので、インピーダンス不整合や
それに伴う反射による電力損失等の問題を解決し、イン
ピーダンス整合回路の内部整合化によって周囲の部分も
含めて高周波半導体装置の小型化をも図ることが可能で
ある。
実施例 以下本発明の一実施例に於ける高周波半導体回路の調整
方法について、図面を参照しながら説明する。第１図
は、本発明の請求項（１）での一実施例に於ける高周波
半導体回路の調整方法を示す平面図である。この第１図
において、１は誘電体基板上でのマイクロストリップ主
線路、２は島状スタブ、３はボンディングワイヤを示
し、マイクロストリップ主線路と島状スタブ間を接続す
るのに用いる。２の島状スタブは、第１図に示したよう
にマイクロストリップ主線路から離れるに従ってその長
さ方向の寸法が小さくなっている。しかも、そのマイク
ロストリップ主線路からの長さは最大λ/4までである。
すなわち、前述したようにスタブの分岐点Ｂからみたア
ドミッタンスは終端開放であることから Yb＝jYo tanβｌ ただし、Yo＝1/Zo、ｌはスタブの長さ。
方法について、図面を参照しながら説明する。第１図
は、本発明の請求項（１）での一実施例に於ける高周波
半導体回路の調整方法を示す平面図である。この第１図
において、１は誘電体基板上でのマイクロストリップ主
線路、２は島状スタブ、３はボンディングワイヤを示
し、マイクロストリップ主線路と島状スタブ間を接続す
るのに用いる。２の島状スタブは、第１図に示したよう
にマイクロストリップ主線路から離れるに従ってその長
さ方向の寸法が小さくなっている。しかも、そのマイク
ロストリップ主線路からの長さは最大λ/4までである。
すなわち、前述したようにスタブの分岐点Ｂからみたア
ドミッタンスは終端開放であることから Yb＝jYo tanβｌ ただし、Yo＝1/Zo、ｌはスタブの長さ。
この式をインピーダンス表示すると Zb＝−jZo cosβｌ となる。この式と第３図から終端開放の並列スタブはλ
/4までは容量的であるのがわかる。そしてｌ＝λ/4のと
きに終端を短絡したのと同じことになり、このあと誘導
的な性質を持つことになる。ところで、スミスチャート
上で50Ωの点はスミスチャート上の中心にあり、これに
不整合な点はこの外側にある。一般に、負荷側のインピ
ーダンスと入力側のインピーダンス50Ωを整合させるに
は、負荷から入力側に適当な長さ離れた位置に並列スタ
ブを配置させればよい。すなわち、負荷から入力側に適
当な長さ離すことにより電気長を変え、スミスチャート
上では同心円上を回転させる。そして、適当な容量を加
えることでスミスチャートの中心にもっていくという手
法がとられる。したがって、まずスタブは容量的でなけ
ればならない。このことから、終端開放型のスタブを用
いるときにはスタブの長さはλ/4までが有効であること
がわかる。逆に終端短絡型のスタブを用いるときには分
岐点Ｂでのインピーダンスは Zb＝jZo tanβｌ で表される。従って、第３図からこのスタブが容量的に
なるのはλ/4＜ｌ＜（３λ）/4のときであるのがわか
る。よって、本発明の請求項（１）での一実施例に示す
ように、マイクロストリップ主線路と該マイクロストリ
ップ主線路に対して分離して配置される島状の並列スタ
ブの形状が、1/4波長の長さに近づくにつれて該島状ス
タブの長さ方向の寸法を短くすることで、高周波半導体
回路の調整が可能になる。また上述したように並列スタ
ブは、その長さによって回路のインピーダンスを均一的
に変化させるのではなくて、tanβｌの関数的に変化さ
せるのであるから各島状スタブの長さ方向の寸法をtan
βｌの比で一定になるように決めてやれば、インピーダ
ンス調整の際に数値的にその変化を捉えやすくなり、計
算、測定、評価等が非常に簡単化されることがわかる。
従って、上述した本発明による高周波半導体回路の調整
方法を用いることにより、並列スタブによるインピーダ
ンス整合の調整範囲を広げ、調整のしやすさを向上させ
ることによって、インピーダンス整合をより完全にし、
半導体素子の持つ特性を十分に生かすことによって半導
体回路装置全体の特性を上げることが可能となる。
/4までは容量的であるのがわかる。そしてｌ＝λ/4のと
きに終端を短絡したのと同じことになり、このあと誘導
的な性質を持つことになる。ところで、スミスチャート
上で50Ωの点はスミスチャート上の中心にあり、これに
不整合な点はこの外側にある。一般に、負荷側のインピ
ーダンスと入力側のインピーダンス50Ωを整合させるに
は、負荷から入力側に適当な長さ離れた位置に並列スタ
ブを配置させればよい。すなわち、負荷から入力側に適
当な長さ離すことにより電気長を変え、スミスチャート
上では同心円上を回転させる。そして、適当な容量を加
えることでスミスチャートの中心にもっていくという手
法がとられる。したがって、まずスタブは容量的でなけ
ればならない。このことから、終端開放型のスタブを用
いるときにはスタブの長さはλ/4までが有効であること
がわかる。逆に終端短絡型のスタブを用いるときには分
岐点Ｂでのインピーダンスは Zb＝jZo tanβｌ で表される。従って、第３図からこのスタブが容量的に
なるのはλ/4＜ｌ＜（３λ）/4のときであるのがわか
る。よって、本発明の請求項（１）での一実施例に示す
ように、マイクロストリップ主線路と該マイクロストリ
ップ主線路に対して分離して配置される島状の並列スタ
ブの形状が、1/4波長の長さに近づくにつれて該島状ス
タブの長さ方向の寸法を短くすることで、高周波半導体
回路の調整が可能になる。また上述したように並列スタ
ブは、その長さによって回路のインピーダンスを均一的
に変化させるのではなくて、tanβｌの関数的に変化さ
せるのであるから各島状スタブの長さ方向の寸法をtan
βｌの比で一定になるように決めてやれば、インピーダ
ンス調整の際に数値的にその変化を捉えやすくなり、計
算、測定、評価等が非常に簡単化されることがわかる。
従って、上述した本発明による高周波半導体回路の調整
方法を用いることにより、並列スタブによるインピーダ
ンス整合の調整範囲を広げ、調整のしやすさを向上させ
ることによって、インピーダンス整合をより完全にし、
半導体素子の持つ特性を十分に生かすことによって半導
体回路装置全体の特性を上げることが可能となる。
発明の効果 以上のように本発明は、マイクロストリップ主線路に対
して分離して配置される島状の並列スタブの各々の寸法
が、該マイクロストリップ主線路からの距離が1/4波長
の長さに近づくにつれて短くし、該島状スタブの各々の
長さ方向の寸法が、tanβｌの比が一定となるように該
島状スタブの該マイクロストリップ主線路からの距離を
決めることにより、マイクロストリップ線路での並列ス
タブによるインピーダンス整合の調整範囲を広げ、調整
しやすさを向上させることによって、インピーダンス整
合をより完全にし、半導体素子の持つ特性を十分に生か
すことによって半導体回路装置全体の特性を上げること
ができるのでインピーダンス不整合やそれに伴う反射に
よる電力損失等の問題を解決し、インピーダンス整合回
路の内部整合化によって周囲の部分も含めて高周波半導
体装置の小型化を図ることが可能である。
して分離して配置される島状の並列スタブの各々の寸法
が、該マイクロストリップ主線路からの距離が1/4波長
の長さに近づくにつれて短くし、該島状スタブの各々の
長さ方向の寸法が、tanβｌの比が一定となるように該
島状スタブの該マイクロストリップ主線路からの距離を
決めることにより、マイクロストリップ線路での並列ス
タブによるインピーダンス整合の調整範囲を広げ、調整
しやすさを向上させることによって、インピーダンス整
合をより完全にし、半導体素子の持つ特性を十分に生か
すことによって半導体回路装置全体の特性を上げること
ができるのでインピーダンス不整合やそれに伴う反射に
よる電力損失等の問題を解決し、インピーダンス整合回
路の内部整合化によって周囲の部分も含めて高周波半導
体装置の小型化を図ることが可能である。
第１図は本発明の一実施例に於ける半導体回路の調整方
法を示す平面図、第２図は従来の技術による半導体回路
の調整方法を示す平面図、第３図は関数tanβｌを示す
グラフである。 １……マイクロストリップ主線路、２……島状スタブ、
３……ボンディングワイヤ。
法を示す平面図、第２図は従来の技術による半導体回路
の調整方法を示す平面図、第３図は関数tanβｌを示す
グラフである。 １……マイクロストリップ主線路、２……島状スタブ、
３……ボンディングワイヤ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−269402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−251204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−184801（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−203502（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】半導体素子と誘電体基板上に形成されたマ
イクロストリップ線路を有するマイクロ波回路におい
て、前記マイクロストリップ主線路に対して分離して配
置される島状の並列スタブの各々の長さ方向の寸法が、
tanβｌ（ただしβ＝２π／λ、λ：波長、l:マイクロ
ストリップ主線路から島状スタブまでの距離）の比が一
定となるように、前記マイクロストリップ主線路からの
距離が1/4波長の長さに近づくにつれて短くなることを
特徴とする高周波半導体回路の調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153386A JPH0795646B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 高周波半導体回路の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153386A JPH0795646B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 高周波半導体回路の調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319402A JPH0319402A (ja) | 1991-01-28 |
| JPH0795646B2 true JPH0795646B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=15561348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1153386A Expired - Fee Related JPH0795646B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | 高周波半導体回路の調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0795646B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08125446A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Nec Corp | マイクロ波変調器、混合器及びその特性調整方法 |
| JPH0998005A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Nec Corp | 配線基板 |
| JPH1013156A (ja) * | 1996-06-24 | 1998-01-16 | Nec Corp | 平衡変調器 |
| JPH10224123A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-21 | Nec Corp | インピーダンス変換装置 |
| DE102006003474B3 (de) * | 2006-01-25 | 2007-07-05 | Atmel Germany Gmbh | Vorrichtung zum Übertragen elektromagnetischer Signale und deren Verwendung |
| JP4999432B2 (ja) * | 2006-11-21 | 2012-08-15 | 国防部軍備局中山科学研究院 | 電磁補償付き結合装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58184801A (ja) * | 1982-04-22 | 1983-10-28 | Toshiba Corp | マイクロ波集積回路 |
| JPS62203502U (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-25 |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1153386A patent/JPH0795646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0319402A (ja) | 1991-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081011 Year of fee payment: 13 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |