JPS6359108A - バイアス回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は通信、レーダ等に用いられる超広帯域増幅器
、とくに分布型増幅器に用いられるバイアス回路に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第４図はＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｍ
ｉｅｒｏｗ’ａｖｅ　Ｔｈｅ。

−ｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、　Ｖｏｌ、　
ＭＴＴ−３２，Ｎｏ、　１２．　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９
８４、　ｐ１７０５に示された従来のバイアス回路を用
いた分布型増幅器の構成図である。上記文献中では６個
の単位ＦＥＴを用いた場合；こつぃて示しているが、こ
こでは説明を簡単にするために３個の単位ＦＥＴの場合
について示している。

この図において（１）は単位ＦＥＴ、（２＋はこの単位
Ｆ　Ｅ　Ｔ　（］、）のゲート間を接続する伝送線路、
（３）は同じく単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　（１１のドレイン間を
接続する伝送線路、（４）は終端抵抗、（５）は単位Ｆ
　Ｅ　Ｔ　（１）のゲートに直流バイアスを印加するた
めのゲートバイアス抵抗、（６）は直流阻止コンデンサ
、（７）は所望のインピーダンスを得るためのコンデン
サ、（８）は分布定数線路、（９）はコンデンサ、００
）はこの分布定数線路（８）とコンデンサ（９）からな
るバイアス回路、　（１１）は入力端子、　（１２）は
出力端子、　（１３）はゲートバイアス端子、　（１４
）はドレインパノアス端子である。

直流阻止コンデンサ（６）の容量はマイクロ波帯で十分
小さなリアクタンスになるように選ばれており、ゲート
バイアス抵抗（５）は増幅器特性への影響が小さくなる
ように高抵抗に選ばれている。また。

終端抵抗（４）は広帯域にわたって入力、：、、ＩＡ１
子（１１）および出力端子（１２）のＶＳＷＲの改善を
図るために用いられており、はぼ５０Ωに選ばれている
。

以上のように構成された分布型増幅器において。

ゲートバイアス端子（１３）とドレインバイアス端子（
１４）とからそれぞれ直流バイアスを印加することによ
り、各単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　（１１が動作状態となる。この
ような状態において、入力端子（１１）からマイクロ波
が入射した場合、マイクロ波は各単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　（１
）にほぼ等しく分配される。分配されたマイクロ波は各
単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　（１１で増幅され、出力端子（１２）
に到達する。

−ｆｆｌにこの種の増幅器は１オクタ一ブ以上の広帯域
増幅器に適した構造である。これに用いるバイアス回路
α０）は広帯域にわたって増幅器特性に影響を与えない
ように高インピーダンス特性を有するものが必要となる
。

この図に示すバイアス回路００１において分布定数線路
（８）の特性インピーダンスをＺ、長さを１とし。

コンデンサ（９）の容量を十分大きく選べば、第４図の
Ａ点からバイアス回路αω側を見たインピーダンスＺ＾
は第（１）式で与えられる。

Ｚ　　＝　Ｚ　ｔａｎ−”−’−’−（１１八　　　　
　　　　　λ ここでλは波長である。

分布定数線路（８）の長さＩをある周波数ｆに対して一
波長に選んだ場合ｔ　ｌＡはＯＯ（Ω）となる。しかし
、２ｆに対してはｚＡは０（Ω）となってしまう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の広帯域型増幅器、とくに分布型増幅器に用いられ
るバイアス回路α０）は以上のように構成されているの
で、ある周波数に対しては高インピーダンス特性を有す
るが、２倍の周波数に対しては低インピーダンス特性と
なる。従って、２倍の周波数に対しては第４図のＡ点で
マイクス波的に短絡されるため、出力端子（１２）にお
けるＶＳＷＲは非常に劣化してしまうとともに平担な利
得特性が得られない問題点があった。

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、広帯域増幅器の増幅特性に影響を与丸る乙と
なく、各単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　（１１に所望の直流バイアス
を印加するためのバイアス回路を得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係わるバイアス回路は高特性インピーダンス
を有する複数個の分布定数線路と複数個のコンデンサと
で低域通過フィルタを形成し、かつ、上記コンデンサの
少なくとも１個に直列に抵抗を接続しｔこ構成にしたも
のである。

〔作用〕

この発明におけるバイアス回路は広帯域にわｔこって高
インピーダンス特性を得ることにより、バイアス回路の
増幅器特性への影響を小さくする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を用いた分布型増幅器の構成図
であり、この図において（１０）はこの発明要点をなす
バイアス回路でこのバイアス回路ａＯ＋は分布定数線路
＋８１．　（１７）とコンデンサ（９１，（１６）とで
低域通過フィルタを形成し、しかもコンデンサ（１６）
には直列に抵抗（１５）が直列に接続された構成である
。なおこのバイアス回路以外の構成は第４図に示す従来
の回路と同様なものである。

上記コンデンサ（１６）の容量は周波数ｆに対して比較
的大きなりアクタンスを示し、２ｆに対しては小さなリ
アクタンスを示すように適当な値に選ばれている。また
、コンデンサ（９）はｆに対して十分小さなリアクタン
スを示すような容量に選ばれている。

分布定数線路（８１，（１７）の長さをｆに対して４波
長に選び、特性インピーダンスをＺに選んだ場合。

図のＡ点からバイアス回路頭側を見たインピーダンス２
＾はｆに対してほぼｏＯ（Ω）となる。また、２ｆに対
してはＺＡ＝　Ｚ２／　Ｉ’ｔ　（Ω）となる。たｆ！
シ、Ｒは抵抗（１５）の抵抗値である。

ここで分布定数線路（１７）の特性インピーダンスを高
く選ぶことにより、２ｆに対してもＺＡは大きな値とな
る。

従って、ｆ〜２ｆにわたってＡ点からバイアス回路頭側
を見たインピーダンスＺｄｊ高インピーダンス特性とな
る。

このバイアス回路α０）はマイクロ波集積回路技術を用
いることにより、容易に実現できる回路構成である。ま
た、モノリシック集積回路技術を用いればバイアス回路
ａｏｌを含む分布型増幅器全体を１個の半導体基板上に
実現することが可能である。

なお、上記実施例では分布定数を２路（８）と（１６）
の特性インピーダンスおよび長さが同一の場合について
示したが、異なっていても良い。また、第２図に示すよ
うにバイアス回路−の構成素子数を増やしたものであっ
ても良い。さらに、第３図に示すようにこのバイアス回
路α切は各単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　［１）のソースに抵抗（１
５）とコンデンサ（１６）とを装荷して単一電源で動作
する分布型増幅器に使用しても良い。

以上は分布型増幅器にバイアス回路００１を用いた場合
について説明したが帰還型増幅器等、広帯域増幅器であ
れば全てに適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明のバイアス回路は高特性インピ
ーダンスを有する複数個の分布定数線路と複数個のコン
デンサとで低域通過フィルタを形成し、かつ、コンデン
サの少なくとも１個に直列に抵抗を接続した構成となっ
ているｔこめ、広帯域にわたって高インピーダンス特性
が得られろ。従って、このようなバイアス回路を分布型
増幅器に用いた場合、広帯域にわたってバイアス回路の
増幅器特性への影響が小さくなるため、低ｖｓｗｒｔ。

平担な利得特性等を有する広帯域増幅器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるバイアス回路を用い
た分布型増幅器の構成図、第２図はこの発明の他の実施
例のバイアス回路の構成図、第３図はこのバイアス回路
を単一電源で動作する分布型増幅器に適用した場合の構
成図、第４図は従来のバイアス回路を用いた分布型増幅
器の構成図である。 これらの図において＋１１は単位Ｆ　Ｅ　Ｔ　、　（２
＋、　（３１は伝送線路、（４）は終端抵抗、（５）は
ゲーＩ・バイアス抵抗、（６）は直流阻止コンデンサ、
　（７１，（９１，（１６）はコンデンサ、　＋８１．
　（１７）は分布定数線路、ａＯ）はバイアス回路、　
（１１）は入力端子、　（１２）は出力端子、　（１３
）ハ’ｙ’　　Ｉ・／＜イアス端子、　（１４）はドレ
インバイアス端子、　（１５）は抵抗である。 なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 広帯域増幅器に用いられるバイアス回路において、複数
   個の高特性インピーダンスを有する分布定数線路と複数
   個のコンデンサとで低域通過フィルタを形成し、かつ、
   上記コンデンサのうち少なくとも１個のコンデンサに直
   列に抵抗を接続したことを特徴とするバイアス回路。