JP2002171137A

JP2002171137A - 高周波用送信モジュール

Info

Publication number: JP2002171137A
Application number: JP2000364765A
Authority: JP
Inventors: Satoru Iwasaki; 悟岩崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】スプリアス特性を劣化させることなく、増幅部
とカップラを一体化した高周波用送信モジュールを提供
する。【解決手段】高周波入力信号を増幅する増幅部ＡＭＰ
１、ＡＭＰ２と、該増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２からの出
力をモニタするためのカップラＣＯＰ１、ＣＯＰ２とを
有するとともに、増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２とカップラ
ＣＯＰ１、ＣＯＰ２との整合が、高周波入力信号におけ
る基本周波数のｎ倍のスプリアス周波数において非共役
整合とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波用送信モジ
ュールに関し、特に、高周波入力信号を増幅する増幅部
と、該増幅部からの出力をモニタするためのカップラと
を有する高周波用送信モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年の携帯電話の普及には、目を見張るも
のがあり、携帯電話の機能、サービスの向上が図られて
いる。そして、新たな携帯電話として、デュアルバンド
携帯電話の提案がなされている。このデュアルバンド携
帯電話は、通常の携帯電話が一つの送受信系のみを取り
扱うのに対し、２つの送受信系を取り扱うものである。
これにより、利用者は都合の良い送受信系を選択して利
用することができるものである。

【０００３】近年の欧州においては、通過帯域の異なる
複数の送受信系を有するＧＳＭ／ＤＣＳのデュアルバン
ド方式の携帯電話が検討されている。

【０００４】図８に、ＧＳＭ／ＤＣＳデュアルバンド方
式の回路ブロック図を示す。図８に示したＧＳＭ／ＤＣ
Ｓデュアルバンド方式の場合には、送信時においては、
Ｔｘ側の増幅器ＡＭＰ１００またはＡＭＰ２００で増幅
した後、カップラＣＯＰ１００またはＣＯＰ２００を通
し、高周波スイッチ、分波回路から成る高周波スイッチ
モジュールＡＳＭ１を経由してアンテナＡＮＴから電波
を送信する。

【０００５】一方、受信時においては、電波がアンテナ
ＡＮＴから受信され、高周波スイッチモジュールＡＳＭ
１を介して取り出し、受信回路（Ｒｘ）側の増幅器ＡＭ
Ｐ３００、またはＡＭＰ４００へ送出される。

【０００６】上記デュアルバンド方式の携帯電話におい
て、それぞれの送受信系にそれぞれ専用の部品、即ちカ
ップラＣＯＰ１００、ＣＯＰ２００、増幅器ＡＭＰ１０
０、ＡＭＰ２００を用いて回路を構成すれば、機器の大
型化、高コスト化を招く。共通可能な部分はできるだけ
共通部品を用いることが、機器の小型化、低コスト化に
有利となる。そのため、今後とも、より機能を高めつつ
一層の小型化、軽量化が進展するものと期待される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
においては、例えばデュアルバンド対応高周波スイッチ
モジュールに代表されるような一部のモジュール化は行
われているが、高周波スイッチモジュール、カップラお
よび増幅器の各部品をプリント配線基板に実装している
ため、さらなる小型化、軽量化は困難であるという問題
があった。

【０００８】また、増幅器、高周波スイッチモジュール
およびカップラのそれぞれの特性インピーダンスを整合
させる必要があるため、増幅器、高周波スイッチモジュ
ールおよびカップラにそれぞれ整合回路が必要となると
いう設計時の制約があり、また、その整合回路の分だけ
大型化するという問題もあった。

【０００９】そこで、近年においては、高周波用電力増
幅器、この高周波用電力増幅器の出力電力を分配するカ
プラ、高周波信号の送受信信号を分波する高周波スイッ
チなどをモジュール化することが提案されている。

【００１０】上記した高周波スイッチモジュール、カッ
プラおよび増幅器の各部品をプリント配線基板に実装す
る従来の場合には、それぞれ単独で設計ならびに製品化
がされているため、高周波入力信号における基本周波数
のｎ倍のスプリアス周波数を低減するため、増幅器の出
力整合回路中の高周波用半導体素子に電圧を印加するた
めの電圧供給線路、もしくは出力整合回路中の出力側マ
イクロストリップライン線路に接続された先端開放分布
定数線路の線路長を、一般的に高周波入力信号における
基本周波数のλ／４に設定していた。

【００１１】しかしながら、増幅器とカップラ、もしく
は増幅器とカップラと高周波スイッチを一体化し、モジ
ュール化する場合には、増幅器において、上記したよう
な電圧供給線路、もしくは先端開放分布定数線路でスプ
リアス低減が行われたとしても、図９（ａ）に示すよう
に、カップラと電力増幅部との間において、高周波入力
信号における基本周波数のｎ倍の任意のスプリアス周波
数ｆ４ａでの整合が、カップラ・増幅回路それぞれ単独
の場合と異なることにより、図９（ｂ）に示すような共
役整合となる場合がある。

【００１２】図９（ｂ）は、カップラと増幅部とを一体
化したときの接合部におけるインピーダンスをスミスチ
ャート図に示すもので、基本周波数のｎ倍の任意のスプ
リアス周波数ｆ４ａにおいて、カプラ側のインピーダン
スと増幅部側のインピーダンスが共役整合である場合の
例を示している。

【００１３】このようにカプラ側のインピーダンスと増
幅部側のインピーダンスが共役整合している場合には、
スプリアス低減回路を増幅部に設けたとしても、カップ
ラと増幅部とを一体化した高周波用送信モジュールを形
成した場合に、基本周波数のｎ倍の任意のスプリアス周
波数ｆ４ａにおけるスプリアス特性が著しく劣化すると
いう問題があった。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みて案出されたもの
であり、スプリアス特性を劣化させることなく、増幅部
とカップラを一体化した高周波用送信モジュールを提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波用送信モ
ジュールは、高周波入力信号を増幅する増幅部と、該増
幅部からの出力をモニタするためのカップラとを有する
とともに、前記増幅部と前記カップラとの整合が、高周
波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプリアス周波
数において非共役整合とされていることを特徴とする。

【００１６】このような高周波用送信モジュールでは、
増幅部とカップラを一体化し、モジュール化したとして
も、基本周波数のｎ倍の任意のスプリアス周波数におい
てスプリアス特性が劣化することがなく、高周波入力信
号における基本周波数のｎ倍のスプリアス成分を有効に
抑制でき、カップラ・増幅部を単独で設計した場合と同
等のスプリアス特性を有する高周波用送信モジュールを
得ることができる。

【００１７】本発明の高周波用送信モジュールでは、増
幅部が、入力整合回路と、高周波用半導体素子と、出力
整合回路とを具備し、前記出力整合回路中に、高周波信
号を送出する出力側マイクロストリップライン線路を有
し、該出力側マイクロストリップライン線路に、前記高
周波用半導体素子に電圧を印加するための電圧供給線路
を接続してなり、該電圧供給線路の線路長が、高周波入
力信号における基本周波数のｎ倍波のスプリアス周波数
において、前記増幅部とカップラとの整合が非共役整合
となるように設定されている。

【００１８】このように、電圧供給線路の線路長を、従
来のような基本波のλ／４の長さに設定せず、増幅部と
カップラとの整合が、基本周波数のｎ倍波のスプリアス
周波数において、非共役整合となるように、具体的に
は、高周波入力信号における基本波の波長の１／４より
短く設定したため、増幅部とカップラを一体化し、モジ
ュール化したとしても、高周波入力信号における基本周
波数のｎ倍波のスプリアス成分を有効に抑制できる。

【００１９】本発明の高周波用送信モジュールでは、出
力側マイクロストリップライン線路に、先端開放分布定
数線路を電圧供給線路と並列に接続してなり、前記電圧
供給線路、および前記先端開放分布定数線路の線路長
が、高周波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプリ
アス周波数において、増幅部とカップラとの整合が非共
役整合となるように設定されている。

【００２０】このように電圧供給線路の線路長のみなら
ず、先端開放分布定数線路の線路長を、増幅部とカップ
ラとの整合が、基本周波数のｎ倍のスプリアス周波数に
おいて、非共役整合となるように、具体的には、例え
ば、高周波入力信号における基本周波数の波長の１／４
より短く設定したため、高周波入力信号における基本周
波数のｎのスプリアス成分をさらに有効に抑制できる。

【００２１】また、先端開放分布定数線路の代わりに、
分布定数線路およびコンデンサのＬＣ直列共振回路を、
出力側マイクロストリップライン線路に電圧供給線路と
並列に接続し、前記電圧供給線路および前記分布定数線
路の線路長、前記コンデンサの容量を、高周波入力信号
における基本周波数のｎ倍のスプリアス周波数におい
て、増幅部とカップラとの整合が非共役整合となるよう
に設定しても良い。このような高周波用送信モジュール
でも、上記と同様な作用効果を有し、さらにｎ倍のスプ
リアス特性を改善するための微調整がモジュール作製後
でも可能であるため、より最適なスプリアス特性を満足
することができる。

【００２２】また、先端開放分布定数線路の代わりに、
インダクタおよびコンデンサのＬＣ直列共振回路を、出
力側マイクロストリップライン線路に電圧供給線路と並
列に接続し、前記電圧供給線路の線路長、前記インダク
タのインダクタンスおよび前記コンデンサの容量を、高
周波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプリアス周
波数において、増幅部とカップラとの整合が非共役整合
となるように設定しても良い。このような高周波用送信
モジュールでも、上記と同様な作用効果を有し、さらに
インダクタのインダクタンスとコンデンサの容量をモジ
ュール作製後でも調整可能であり、調整の自由度が増す
ために、より最適なスプリアス特性を満足することがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る高周波用送
信モジュールのブロック図を示す。高周波用送信モジュ
ールは、通過帯域の異なる複数の送受信系を各送受信系
に分ける分波回路ＤＩＰ１、および高調波信号を取り除
くためのローパスフィルタＬＰＦ２、および前記各送受
信系に送信系と受信系を切り替えるダイオードスイッチ
回路ＳＷ１、ＳＷ２を有するマルチバンド用高周波スイ
ッチＳＷと、増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２と、この増幅部
ＡＭＰ１、ＡＭＰ２の出力をモニタするために、ダイオ
ードスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２のＴｘ端子側に接続さ
れ、各々の通過周波数に対応したカップラＣＯＰ１、Ｃ
ＯＰ２とで構成されている。

【００２４】なお、高周波スイッチＳＷは、ＧＳＭ／Ｄ
ＣＳデュアルバンド方式の携帯電話機において、それぞ
れのシステムに対応する送信回路Ｔｘと共通回路である
分波回路ＤＩＰ１との接続、および受信回路Ｒｘと共通
回路である分波回路ＤＩＰ１との接続を切り換えるため
に用いられる。

【００２５】また、カップラＣＯＰ１、ＣＯＰ２は、各
々の増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２により増幅された送信信
号の一部を取り出し、ＡＰＣ回路にフィードバック信号
を送る役割を果たす。

【００２６】図２に、図１の高周波スイッチＳＷと、カ
ップラＣＯＰ１、ＣＯＰ２の具体的構成について説明す
る。Ｔｘ側のカップラＣＯＰ１と接続されるダイオード
スイッチ回路ＳＷ１の第１ポートＰ１は、ダイオードＤ
ＡＧ１のアノードに接続されている。また、ダイオード
ＤＡＧ１のアノードは、インダクタＬＡＧ２およびコン
デンサＣＡＧ４を介して接地されている。

【００２７】さらに、インダクタＬＡＧ２とコンデンサ
ＣＡＧ４との接続点は、制御抵抗ＲＧ１を介して制御端
子ＶＧ１に接続されている。また、ダイオードＤＡＧ１
のカソードは、分波回路ＤＩＰ１の第２ポートＰ２に接
続されている。

【００２８】この第２ポートＰ２には、伝送線路ＳＴＬ
１の一端が接続され、この伝送線路ＳＴＬ１の他端は、
Ｒｘ信号出力端子である第３ポートＰ３に接続されてい
る。また、伝送線路ＳＴＬ１の他端は、ダイオードＤＡ
Ｇ２のアノードに接続され、ダイオードＤＡＧ２のカソ
ードは、コンデンサＣＡＧ２、インダクタＬＡＧ１を介
して接地されている。ここでコンデンサＣＡＧ２、イン
ダクタＬＡＧ１にて形成される並列共振回路は、第１ポ
ートＰ１と第３ポートＰ３間のアイソレーションを制御
する役割を担っている。

【００２９】同様にＴｘ側カップラＣＯＰ２は、高調波
信号を取り除くためのローパスフィルタＬＰＦ２の第４
ポートＰ４に接続されている。また、ローパスフィルタ
ＬＰＦ２の他端は、ダイオードスイッチ回路ＳＷ２のダ
イオードＤＡＤ１のアノードに接続されている。

【００３０】また、ダイオードＤＡＤ１のアノードは、
インダクタＬＡＤ２およびコンデンサＣＡＤ４を介して
接地されている。さらに、インダクタＬＡＤ２とコンデ
ンサＣＡＤ４との接続点は、制御抵抗ＲＤ１を介して制
御端子ＶＤ１に接続されている。また、ダイオードＤＡ
Ｄ１のカソードは、分波回路ＤＩＰ１の第５ポートＰ５
に接続されている。

【００３１】さらに、第５ポートＰ５には、伝送線路Ｓ
ＴＬ２の一端が接続され、この伝送線路ＳＴＬ２の他端
は、Ｒｘ信号出力端子である第６ポートＰ６に接続され
ている。また、伝送線路ＳＴＬ２の他端は、ダイオード
ＤＡＤ２のアノードに接続され、ダイオードＤＡＤ２の
カソードは、コンデンサＣＡＤ２、インダクタＬＡＤ１
を介して接地されている。ここでコンデンサＣＡＤ２、
インダクタＬＡＤ１にて形成される並列共振回路は、ポ
ートＰ４とポートＰ６間のアイソレーションを制御する
役割を担っている。

【００３２】また、アンテナ端子ＡＮＴは分波回路ＤＩ
Ｐ１を介してそれぞれ第２ポートP２、第５ポートP５に
接続されている。この分波回路ＤＩＰ１は、異なる２つ
のシステムの周波数、例えば９００ＭＨｚ帯の送受信信
号と１８００ＭＨｚ帯の送受信信号を分離する役割を持
っている。

【００３３】ここで分波回路ＤＩＰ１は、例えば１８０
０ＭＨｚ帯を通過させるハイパスフィルタＨＰＦ１と、
コンデンサＣ２と、インダクタＬ２と、９００ＭＨｚ帯
を通過させるローパスフィルタＬＰＦ１と、コンデンサ
Ｃ１と、インダクタＬ１とにより形成されている。

【００３４】そして、分波回路ＤＩＰ１、ダイオードス
イッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２、ローパスフィルタＬＰＦ
２、およびカップラＣＯＰ１、ＣＯＰ２の少なくとも一
部が基板に内蔵されている。例えば、分波回路ＤＩＰ１
を構成するハイパスフィルタＨＰＦ１、ローパスフィル
タＬＰＦ１、高調波を取り除くためのローパスフィルタ
ＬＰＦ２、およびダイオードスイッチ回路を構成する伝
送線路ＳＴＬ１、ＳＴＬ２、およびカップラＣＯＰ１、
ＣＯＰ２が、電極パターンと誘電体層とを積層してなる
基板に内蔵されている。また、分波回路ＤＩＰ１、ダイ
オードスイッチ回路ＳＷ１、ＳＷ２、ローパスフィルタ
ＬＰＦ２、およびカップラＣＯＰ１、ＣＯＰ２の一部を
構成する、ダイオード等のチップ素子が基板上に実装さ
れている。

【００３５】図３に、図１の増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２
の回路図を、図４に図３の具体的構成を示す。

【００３６】例えば、欧州の携帯電話システムであるＧ
ＳＭ／ＤＣＳのデュアル方式において、一方がＧＳＭ用
高周波電力増幅部ＡＭＰ１で、もう一方がＤＣＳ用高周
波電力増幅部ＡＭＰ２であり、これらが複合されて増幅
部ＡＭＰが構成されている。

【００３７】増幅部ＡＭＰは、高周波用半導体素子（以
下、高周波用ＭＭＩＣということもある）３ａ、３ｂ
と、これらの高周波用ＭＭＩＣ３ａ、３ｂに接続され
た、高周波入力信号の入力インピーダンス整合をとるた
めの入力整合回路２ａ、２ｂと、高周波用ＭＭＩＣ３
ａ、３ｂに電圧を供給する電圧供給線路６に接続され
た、所望の出力特性に整合をとるための出力整合回路５
ａ、５ｂとを具備している。

【００３８】入力整合回路２ａ、２ｂは、コンデンサや
インダクタ等を有している。

【００３９】一方、出力整合回路５ａ、５ｂは、異なる
信号を送出する出力側マイクロストリップライン線路
７、１０を有しており、この出力側マイクロストリップ
ライン線路７、１０と出力端子１２、１５との間には出
力側直流阻止コンデンサＣが接続されている。出力端子
１２、１５が、図１、図２のＴｘ端子に接続されること
になる。

【００４０】出力側マイクロストリップライン線路７、
１０は、出力端子１２、１５に接続される外部回路との
インピーダンス整合を最適なものとして所望の出力特
性、例えば出力電力・消費電流等を単独であるいは同時
に満足するように整合をとるためのものであり、この出
力側マイクロストリップライン線路７、１０は出力整合
用コンデンサＣ２１ａ、Ｃ３１ａを介して接地されてい
る。

【００４１】さらに、出力側マイクロストリップライン
線路７、１０には、高周波用ＭＭＩＣ３ａ、３ｂに電圧
を印加するための電圧供給線路６ａ、６ｂが接続されて
おり、また、先端開放分布定数線路（オープンスタブ）
１７ａ、１７ｂが電圧供給線路６ａ、６ｂと並列に接続
されている。

【００４２】本発明の増幅部ＡＭＰは、具体的には図４
に示すように、２つの増幅部ＡＭＰ１、ＡＭＰ２として
所定の値の比誘電率を有する誘電体基板に形成されてい
る。具体的には欧州の携帯電話システムであるＧＳＭ／
ＤＣＳのデュアル方式において、Ａ−Ｂ間下部がＧＳＭ
用の高周波電力増幅部ＡＭＰ１で、Ａ−Ｂ間上部がＤＣ
Ｓ用高周波電力増幅部ＡＭＰ２である。

【００４３】増幅部ＡＭＰは、高周波用ＭＭＩＣ３（３
ａ、３ｂ）に接続された、高周波入力信号の入力インピ
ーダンス整合をとるための入力整合回路２と、バイアス
回路４と、所望の出力特性に整合をとるために出力整合
回路５ａ、５ｂとを具備している。入力整合回路２は、
コンデンサやインダクタ等が接続されている。

【００４４】出力整合回路５ａ、５ｂにおいては、高周
波用ＭＭＩＣ３には、所望の出力特性、例えば出力電力
・消費電流等を単独であるいは同時に満足するように整
合をとるために、分布定数線路である出力側マイクロス
トリップライン線路７、１０が接続されており、これら
の出力側マイクロストリップライン線路７、１０は出力
整合用コンデンサＣ２１ａ、Ｃ３１ａを介して接地され
ている。

【００４５】さらに、出力側マイクロストリップ線路
７、１０には、先端開放分布定数線路１７ａ、１７ｂが
接続されている。

【００４６】Ａ−Ｂ間の上部のＤＣＳ用高周波電力増幅
回路ＡＭＰ２の周波数が１８００ＭＨｚで、ＧＳＭ用高
周波電力増幅回路ＡＭＰ１の９００ＭＨｚの２倍の周波
数にあたる。ＧＳＭ側の高調波、特に２倍波が、ＤＣＳ
側の基本波である１８００ＭＨｚの高調波信号に干渉に
よって影響を与える恐れがあるが、本発明では、出力側
マイクロストリップライン線路７、１０に先端開放分布
定数線路１７ａ、１７ｂを設けることで高調波を低減す
ることが可能となる。

【００４７】そして、出力整合回路５ａ、５ｂにおい
て、ＤＣＳ側の出力側マイクロストリップライン線路７
とＧＳＭ側の出力側マイクロストリップライン線路１０
の間には、ＧＮＤ線路９及びＧＮＤ線路１８が配置さ
れ、ＤＣＳ側とＧＳＭ側の出力マイクロストリップ線路
７、１０間の干渉を低減する配置となっている。このＧ
ＮＤ線路９、１８は平行に形成されており、複数のビア
ホール導体によりＧＮＤに接続されている。

【００４８】図５に、図３の電圧供給線路６およびその
近傍を拡大して示す。図５において、符号Ｃ２１ａ、Ｃ
３１ａ、７（１０）はそれぞれ、高周波用ＭＭＩＣ３か
らの出力信号を基本周波数において整合をとるためのコ
ンデンサ、分布定数線路の出力側マイクロストリップラ
イン線路である。また、符号６ａ（６ｂ）は高周波用Ｍ
ＭＩＣ３に電圧供給を行うための分布定数線路である電
圧供給線路であり、高周波的に接地するために並列にコ
ンデンサＣ１１ａが接続されている。またＭ１ａは高周
波用ＭＭＩＣ３との接続端子、Ｓ１ａはカップラとの接
続端子、Ｖ１ａは電源との接続端子を示している。

【００４９】また、基本周波数の２倍波・３倍波といっ
た高調波成分を制御し、スプリアス低減を行うために、
先端開放分布定数線路１７ａ、１７ｂが出力側マイクロ
ストリップライン線路７、１０に並列に接続されてい
る。また、先端開放分布定数線路１７ａ、１７ｂと同様
にスプリアス低減を行うために電圧供給線路６ａ（６
ｂ）も使用されている。

【００５０】カップラと増幅器のそれぞれの部品を接続
する従来の場合は、例えば、２倍波のスプリアスを低減
するために、先端開放分布定数線路１７ａ（１７ｂ）、
電圧供給線路６ａ（６ｂ）の長さは、基本周波数のλ／
４長に設定されており、２倍波の周波数において高周波
用ＭＭＩＣ３との接続部Ｍ１ａから出力整合回路側を見
たときに短絡状態になるために２倍波の周波数成分が減
衰する。

【００５１】しかし、カップラと増幅部をモジュール化
すると、図９ｂに示したように、任意の高調波において
カップラと増幅部において共役整合となる場合があり、
その際は増幅部ＡＭＰでスプリアス低減を行ったとして
も、共役整合となった周波数成分の信号は、電力増幅部
を通過して、カップラ、高周波スイッチへ流れることに
なり、カップラ、高周波スイッチ端ではスプリアス成分
が発生してしまうことになる。

【００５２】従って、本発明における高周波用送信モジ
ュールでは、任意の高調波において電力増幅部とカップ
ラとの間で共役整合とならないように、図５における高
調波制御用の回路である電圧供給線路６ａ（６ｂ）、先
端開放分布定数線路１７ａ（１７ｂ）の線路長を設定
し、高周波用送信モジュール全体としてスプリアス低減
がなされるようにしている。即ち、電圧供給線路６ａ
（６ｂ）、先端開放分布定数線路１７ａ（１７ｂ）の線
路長を基本周波数のλ／４、λ／８といった固定の線路
長にする必要はなく、共役整合とならないように線路長
を調整すれば良い。

【００５３】具体的には、電圧供給線路６ａ（６ｂ）の
線路長が、高周波入力信号における基本波の波長の１／
４よりも短いことが望ましい。また、先端開放分布定数
線路１７ａ（１７ｂ）の線路長も、高周波入力信号にお
ける基本波の波長の１／４よりも短いことが望ましい。

【００５４】電圧供給線路６ａ（６ｂ）の線路長を、高
周波入力信号における基本波の波長の１／４よりも短く
したのは、基本波の１／４波長の場合、特に特性に寄与
する２倍波のインピーダンスが短絡状態となり、位相が
固定される。電圧供給線路ならびに先端開放分布定数線
路の線路長を基本波の１／４波長よりも短くしても電圧
供給線路ならびに先端開放分布定数線路のインピーダン
ス（負荷）が、基本波に対して十分大きな値であれば、
具体的には高周波用ＭＭＩＣから出力側を見た時の基本
波の負荷に対して、電圧供給線路ならびに先端開放分布
定数線路の負荷が１０倍以上であれば、これらの線路は
基本波に対して、無限大の負荷に見える場合に準ずると
考えられる。また、線路長が基本波の1／４波長に固定
でなく１／４波長より短いために高調波の位相を調整す
ることができ、カップラと増幅部間の任意のスプリアス
周波数において非共役整合とすることが可能となる。

【００５５】また、電圧供給線路・先端開放分布定数線
路の線路長が短くなるためより小型の高周波用送信モジ
ュールを得ることができる。

【００５６】尚、ここで、非共役整合とは、図9（ａ）
における電力増幅部側とカプラ側のインピーダンスが、
実数部・虚数部の絶対値が同じで、虚数部の符号が異な
るような共役な整合状態ではないことを意味する。この
ように構成された高周波用送信モジュールでは、高周波
入力信号が入力整合回路２ａ、２ｂに入力されると、高
周波用ＭＭＩＣ３ａ、３ｂにて増幅され、出力整合回路
５ａ、５ｂの出力側マイクロストリップライン線路７、
１０を介して、カップラ、高周波スイッチに送出され
る。

【００５７】以上のように構成された高周波用送信モジ
ュールでは、電圧供給線路の線路長、先端開放分布定数
線路の線路長を、従来のような基本周波数のλ／４の長
さに制御することなく、増幅部とカップラとの整合が非
共役整合となるように設定したため、増幅部とカップラ
を一体化し、モジュール化したとしても、基本周波数の
ｎ倍の任意のスプリアス周波数におけるスプリアス特性
が劣化することなくモジュール化が出来る。

【００５８】なお、上記例では、電圧供給線路の線路
長、先端開放分布定数線路の線路長を制御したが、本発
明では、電圧供給線路の線路長のみを、増幅部とカップ
ラとの整合が非共役整合となるように設定しても、上記
とほぼ同様の効果を得ることができる。

【００５９】また、本発明では、図５の先端開放分布定
数線路１７ａ（１７ｂ）の代わりに、図６に示すよう
に、分布定数線路Ｌ２１ｂとコンデンサＣ４１ｂとの直
列共振回路を、出力側マイクロストリップライン線路に
電圧供給線路と並列に接続し、電圧供給線路６および分
布定数線路Ｌ２１ｂの線路長、コンデンサＣ４１ｂの容
量が、高周波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプ
リアス周波数において、増幅部とカップラとの整合が非
共役整合となるように設定されている。このような高周
波用送信モジュールでも、上記と同様な作用効果を有
し、ｎ倍波のスプリアス特性を改善するための微調整が
モジュール作製後でも可能であるため、より最適なスプ
リアス特性を満足することができる。

【００６０】また、本発明では、図５の先端開放分布定
数線路１７ａ（１７ｂ）の代わりに、図７に示すよう
に、インダクタＬ２１ｃとコンデンサＣ４１ｃのＬＣ直
列共振回路を、出力側マイクロストリップライン線路に
電圧供給線路と並列に接続し、電圧供給線路の線路長、
インダクタＬ２１ｃのインダクタンスおよびコンデンサ
Ｃ４１ｃの容量が、高周波入力信号における基本周波数
のｎ倍波のスプリアス周波数において、増幅部とカップ
ラとの整合が非共役整合となるように設定されている。
このような高周波用送信モジュールでも、上記と同様な
作用効果を有し、インダクタのインダクタンスとコンデ
ンサの容量をモジュール作製後でも調整可能であり、調
整の自由度が増すために、より最適なスプリアス特性を
満足することができる。

【００６１】なお、本発明の高周波用送信モジュールは
これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、
高周波スイッチを一体化することなく、カップラと増幅
部を一体化した場合でも良い。

【００６２】

【発明の効果】本発明の高周波用送信モジュールによれ
ば、高周波入力信号を増幅する増幅部と、該増幅部から
の出力をモニタするためのカップラとを有するととも
に、増幅部とカップラとの整合が、高周波入力信号にお
ける基本周波数のｎ倍のスプリアス周波数において非共
役整合とされているため、増幅部とカップラを一体化
し、モジュール化したとしても、高周波入力信号におけ
る基本周波数のｎ倍のスプリアス成分を有効に抑制で
き、カップラと増幅部単独で設計したときと同等のスプ
リアス特性を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波用送信モジュールのブロッ
ク図である。

【図２】図１の高周波スイッチ、カップラの回路図であ
る。

【図３】本発明の高周波用送信モジュールの増幅部の回
路図である。

【図４】図３のパターン配置図である。

【図５】電圧供給線路およびその近傍の回路図である。

【図６】分布定数線路とコンデンサとの直列共振回路を
示す回路図である。

【図７】インダクタとコンデンサの直列共振回路を示す
回路図である。

【図８】送受信系の一部のブロック図である。

【図９】（ａ）は、従来の増幅器とカプラとの整合時に
起こる問題点を示すためのブロック図であり、（ｂ）は
そのスミスチャート図である。

【符号の説明】

ＡＭＰ１、ＡＭＰ２・・・増幅部ＣＯＰ１、ＣＯＰ２・・・カップラ２ａ、２ｂ・・・入力整合回路３ａ、３ｂ・・・高周波用半導体素子５ａ、５ｂ・・・出力整合回路６ａ、６ｂ・・・電圧供給線路７、１０・・・出力側マイクロストリップライン線路１７ａ、１７ｂ・・・先端開放分布定数線路Ｌ２１ｂ・・・分布定数線路Ｃ４１ｂ、Ｃ４１ｃ・・・コンデンサＬ２１ｃ・・・インダクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 1/52 Ｈ０４Ｂ 1/52 ５Ｋ０６０Ｆターム(参考） 5J011 CA15 5J067 AA01 AA04 AA41 CA27 CA75 FA20 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA38 KA13 KA29 KA42 KA46 KA68 KS01 KS21 LS12 QA04 QS04 SA14 TA01 TA05 5J090 AA01 AA04 AA41 CA27 CA75 FA20 GN01 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA38 KA13 KA29 KA42 KA46 KA68 QA04 SA14 TA01 TA05 5J091 AA01 AA04 AA41 CA27 CA75 FA20 HA09 HA19 HA25 HA29 HA33 HA38 KA13 KA29 KA42 KA46 KA68 QA04 SA14 TA01 TA05 UW08 5K011 BA03 BA10 DA22 DA23 DA25 DA27 JA01 KA01 KA13 KA18 5K060 BB08 CC12 HH06 HH11 HH39 JJ02 JJ03 JJ04 JJ06 JJ16 JJ20 KK04 LL07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波入力信号を増幅する増幅部と、該増
幅部からの出力をモニタするためのカップラとを有する
とともに、前記増幅部と前記カップラとの整合が、高周
波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプリアス周波
数において非共役整合とされていることを特徴とする高
周波用送信モジュール。
【請求項２】増幅部が、入力整合回路と、高周波用半導
体素子と、出力整合回路とを具備し、前記出力整合回路
中に、高周波信号を送出する出力側マイクロストリップ
ライン線路を有し、該出力側マイクロストリップライン
線路に、前記高周波用半導体素子に電圧を印加するため
の電圧供給線路を接続してなり、該電圧供給線路の線路
長が、高周波入力信号における基本周波数のｎ倍のスプ
リアス周波数において、前記増幅部とカップラとの整合
が非共役整合となるように設定されていることを特徴と
する請求項１記載の高周波用送信モジュール。
【請求項３】出力側マイクロストリップライン線路に、
先端開放分布定数線路を電圧供給線路と並列に接続して
なり、前記電圧供給線路、および前記先端開放分布定数
線路の線路長が、高周波入力信号における基本周波数の
ｎ倍のスプリアス周波数において、増幅部とカップラと
の整合が非共役整合となるように設定されていることを
特徴とする請求項２記載の高周波用送信モジュール。
【請求項４】出力側マイクロストリップライン線路に、
分布定数線路およびコンデンサからなるＬＣ直列共振回
路を電圧供給線路と並列に接続してなり、前記電圧供給
線路および前記分布定数線路の線路長、前記コンデンサ
の容量が、高周波入力信号における基本周波数のｎ倍の
スプリアス周波数において、増幅部とカップラとの整合
が非共役整合となるように設定されていることを特徴と
する請求項２記載の高周波用送信モジュール。
【請求項５】出力側マイクロストリップライン線路に、
インダクタおよびコンデンサからなるＬＣ直列共振回路
を電圧供給線路と並列に接続してなり、前記電圧供給線
路の線路長、前記インダクタのインダクタンスおよび前
記コンデンサの容量が、高周波入力信号における基本周
波数のｎ倍のスプリアス周波数において、増幅部とカッ
プラとの整合が非共役整合となるように設定されている
ことを特徴とする請求項２記載の高周波用送信モジュー
ル。