JPS58184801A - マイクロ波集積回路 - 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】 ［発明の属する技術分野］ 本発明はマイクロ波集積回路に関する。

［発明の技術的背景とその問題点１ 通常、マイクロ波のような超高周波を増幅するには、Ｆ
ＥＴ等の半導体素子の増幅作用を利用したマイクロ波増
幅回路が用いられる。この増幅回路は、誘電体基板上に
接着された銅板等の導電体を１ツチングし、回路パター
ンを形成し、これに上記半導体素子を取着した、いわゆ
るマイクロ波ｉ積回路として得ることができる。この超
高周波増幅回路を正常に動作させるためには、半導体素
子の持つインピーダンスに入・出力回路のインピーダン
スを整合させなければならず、このための整合回路が必
要とされる。この整合回路は、上記増幅回路と共に集積
回路の一部を成すが、半導体索子のばらつき等を考慮し
た場合、整合をとるべき素子のインピーダンスを予め把
握することが困難であり、その設計は、増幅回路が作製
された後のカット・アンド・トライに頼らざるを得ない
ものである。

以下、従来の整合回路の作製方法を図面を用いて説明す
る。第１図は、マイクロ波集積回路の一部を構成するマ
イクロ波増幅回路ならびに整合回路の概略図である。こ
れら回路は、誘電体材料から成る基板（１）の面上に、
マイクロストリップ技術により設けられた線路または導
体パターンより構成されている。ストリップ線路（２ａ
）、（２ｂ）の両側には小さな正方形ないし長方形の金
属片（３）　（以下、ランドと称する）が基盤目状に多
数配列されている。また、ソース端子である金属片（４
）土にはＦＥＴ　（５）が接着されており、ＦＥＴ（５
）のグリッド端子（６）及びドレイン端子（７）それぞ
れはストリップ線路（２ａ）、＜２ｂ）に接続されてい
る。このＦＥＴ（５）のインピーダンスの整合は、前記
ランド（３）とストリップ線路（２ａ）、（２ｂ）とを
銅箔等の金属導体（８〉を介して結合することにより行
われる。すなわち、整合は調整者が適当に選んだランド
（３）を線路（２ａ）、（２ｂ）に結合していき、その
整合結果をチェックしつつ、試行錯誤を繰り返した上で
宋されるのである。

１記の従来の方式では、インピーダンス整合のための自
由度が人き４ぎ、調整には多大の時間を要することにな
る。また、整合が東された時点では、ランド（３）の大
半は使用されていない結果となり、無駄が大きい。さら
に、鋤産過程において集積される上記試行錯誤の結果を
もとに、将来、予め整合回路のパターンを決定しておく
ことを考えた場合、上記の従来の方式による整合結果は
、余りにもばらばらであり、統一された整合バター１、
。

ンを探り出すことは困難である。

［発明の目的１ 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を除去し、イ
ンピーダンス整合のための調整が容易なマイクロ波ＩＩ
槙回路を提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は上記の目的を宋すため、インピーダンス整合用
ランドをスタブ状とし、このスタブを複数個、ストリッ
プ線路を挾んで間隔を置き設置するものである。

［発明の効果］ 上記の構成とづることにより、整合調整の自由度を減ら
すことができ、これにより調整時間を大幅に短縮するこ
とができる。また、スタブはストリップ線路の両側に設
けられているため、整合に使用されるスタブの長さの変
化によりインピーダンスの変゛化を小さく抑えることが
でき、微調整が可能となる。さらにまた、蓄積される整
合結果を参考とし、一定の整合パターンを探り出すこと
が、整合調整の自由度が減少していることより可能とな
る。

［発明の実施例１ 以上、第２図により本発明の一実施例を詳細に説明づる
−なお、第１図と同一番号を付した箇所は向−の部分を
指し示すものであり、ぞの説明は省略する。本発明のマ
イクロ波集積回路では、整合調整用ランド（３）は、列
状に配置され、スタブ（１０ａ）、（１０ｂ）、（２０
ａ）、（２０ｂ　）　、−・・、（６０ａ）、（６０ｂ
）として、ストリップ線路（２ａ）、（２ｂ）を挾んで
配列されている。このうち、線路（２ａ）、（２ｂ）を
挾んで対向する（１０ａ）、（１０ｂ）および（４０ａ
’）、（４０ｂ）等はそれぞれ一対の組を成している。

これらスタブを用いて整合調整を行うには、従来と同様
にスタブを構成するランド（３）と線路（２ａ）、（２
ｂ）とを、金属導体（８）　（第１図１照）を介して、
接続すればよい。第２図に示した実施例では、スタブは
入力側線路（２ａ）、出力側線路（２ｂ）の両側にそれ
ぞれ３箇所にしか設けられておらず、調整の自由度は減
少している。

一般に任意のインピーダンス７Ｌを抵抗値Ｚ０に整合さ
せるには、ＺＬがある特定のインピーダンス範囲内にあ
る場合を除けば、増幅されるマイクロ波の１／４〜１／
２波長の距離だけ間隔を置いて配置された２本のスタブ
があれば十分であり１、／４波艮の間隔を置いた３本の
スタブを使用すれば、任意のインピーダンスＺＬを例外
なく抵抗値７゜に整合させることができる。したがって
、整合調整の自由度が減少したとは言え、第２図におい
て、ＦＥＴ　（５）に最も近接プるスタブ（３０ａ）、
（４０ｂ）から１／４〜１／２波長離れた位置に第２の
スタブ（１０ａ）、（６０ａ）を設けておけば理論上、
支障なく整合を果すことができる。

しかしながら、ランド（３）を継ぎ合せてスタブの長さ
を変化させ整合を行う調整方法では、当然に整合できる
インピーダンスの値は離散的にならざるを得ない。こ灯
を解決するためには、ひとつのランド（３）のスタブが
伸長する方向の長さを波長に比べ十分に小さくし、離散
的な整合値の間隔を小さくすればよい・しか、Ｌ／　、
ランド（３）の大きさを小さくすることには：；−整作
業上、限界がある。例えば、Ｉｌｊ星放送等に用いられ
る１２Ｇｔ−１ｚ帯では、比誘電率２．５のテフロン基
板上に形成されたストリップ線路上における１波艮は約
１．ＩＣ−でしかなく、非常に小さな値となっている。

そこで、本発明では整合調整用のスタブをスタブ（１０
ａ）、（１０ｂ）のように一対の組として複数本設各ノ
、恰も１本のスタブを線路（１）を挾んでふたつに分割
した如き構成としている。これにより、整合調整を行う
過程で、スタブを一方向のみに伸ばす場合に比較し、組
を成すスタブ内でスタブを相反する２方向に伸ばすこと
により、微調整が可能となる。

Ｅ発明の他の実施例］ 本発明はＦ記実施例に限られず、樟々の変形例が考えら
れる。例えば、入・出力側それぞれに設（）られるスタ
ブの組数はＦＥＴ　（５）に最も近接するスタブとそれ
よりマイクロ波の１／４〜１／２波長離れた位置に在る
スタブの最低２組が必要であり、それ以１何本増やすか
は、整合が取れる範囲内で自由に選ぶことができ、また
、この場合隣接するスタブの間隔も等間隔する必要はな
い。さらにランド（３）の大きさも一定とする必要Ｇ、
ｉなく、例えば第３図に示すように入力側のインピーダ
ンス整合を例とすればスタブ（７０ａ）、（７０ｂ）を
構成するランド（９）の大きさを、ストリップ線路（２
ａ）がら離れる程、小さくしてもよい。これによりｍ調
整をさらに木目細やかに行うことができる。

また、ある程度整合パターンを決定し得る場合には、第
４図に示す如く、ストリップ線路（２ａ）の一方の側の
スタフ（８０ａ）の長さを不変のものとして設定してお
き、他方の側のスタブ（８０ｂ）を微調整用のランド（
１ｏ）で構成してもよい。さらに第４図の実施例の調整
の自由度を高めるために第５図に示づ如く、線路（２ａ
）の両側に連なるスタブ（９０）の長さをある程度不変
とし、これに接続される微調整用ランド（１ｏ）をさら
に設けた６のとしでもよい。その他、今まで述べてきた
実施例の帰々を適当に混合したものも本発明の実施例と
して考えられるのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクロ波集積回路の概略図、第２図な
いし第５図は本発明のマイクロ波集積回路の概略図であ
る。 （１）・・・誘電体基板、 （２ａ）、（２ｂ）・・・ストリップ線路、（３）、（
９）、（１ｏ）・・・ランド、（４）・・・ソース端子
、（５）・・・ＦＥＴ。 （６）・・・グリッド端子、（７）・・・ドレイン端子
、（１０ａ　）　〜（８０ａ　）、（１０ｂ　）　〜（
８０ｂ　）、（９０）・・・スタブ。 代理人　弁理士　　則近憲佑（はが１名）第１図 第２図 第３図 第４図　　１５図 〃ａ ４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｃ１）、マイクロ波増幅用の半導体素子と、この半導体
   素子に電気的に接続されるストリップ線路と、このスト
   リップ線路に直交しストリップ線路に沿って所定の１１
   １Ｉ隔を置き配置される複数本のインピーダンス整合用
   のスタブとを有し、前記スタブを選択的に前記ストリッ
   プ線路に電気的に接続することにより前記半導体素子と
   ストリップ線路とのインピーダンス整合をとるようにし
   たマイクロ波集積回路において、前記インピーダンス整
   合用スタブはスタブ相互の間隔がスタブの線路幅以上で
   あると共に、前記半導体素子に最も近接する位置に在る
   第１のスタブから前記半導体素子により増幅されるマイ
   クロ波の波長の１／４〜１７２波長離れた位置に少くと
   も第２のスタブが在るように配設されてなることを特徴
   とするマイク０＊＊積回路。 （２ルインピ一ダンス整合用スタブは互いに絶縁された
   導体片を複数口達ねて構成されており、各導体片はスト
   リップ線路より遠ざかるにつれ、その大きさが減少する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイクロ
   波集積回路。