JP3737446B2 - Microwave high power amplifier circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内部電界の影響でマイクロ波増幅回路のRF特性が変化しにくくするとともに、検波モニタ回路や温度モニタ回路も近くに実装性できるマイクロ波大電力増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7は、従来のマイクロ波増幅回路の一例を示す斜視図であり、図7において、1はトランジスタであり、2は誘電体基板であり、5はDCカット用高周波チップコンデンサであり、6はバイアス用チップコンデンサであり、7はRF終端器であり、15はインタディジタルタイプの分配合成回路である。トランジスタ1、誘電体基板2、DCカット用高周波チップコンデンサ5、バイアス用チップコンデンサ6、RF終端器7、およびインタディジタルタイプの分配合成回路15が、互いに連結するように接続して成るたとえばケース表面に実装されて、全体としてマイクロ波増幅回路を構成している。
【0003】
図8は従来のマイクロ波増幅回路の一例を示す断面図である。図8において、3はケースであり、9はカバーであり、20は大容量のコンデンサである。
【0004】
次に、動作について説明する。
図8に示すように、大容量のコンデンサ20がコレクタ−GND間(あるいはドレイン−GND間、エミッタ−GND間)に接続されている。大容量のコンデンサ20はトランジスタ1へ電流の立上がり時間の遅れを軽減するために接続されている。
【0005】
図8に示すように、従来のマイクロ波大電力増幅回路はバイアス−GND間に大容量のコンデンサ20を直接半田付けして取付けており、内部の電界の影響を受けやすく、カバー9をかぶせると取り付け位置によってはRF特性が変化する。また、検波モニタ回路や温度モニタ回路はRFの影響を受けるため、シールドが必要となり近くに実装しにくい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマイクロ波大電力増幅回路は以上のように構成されているので、RF特性が変化する、および検波モニタ回路や温度モニタ回路を近くに実装しにくいという課題があった。
【0007】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、内部電界の影響でマイクロ波増幅回路のRF特性が変化しにくくするとともに、検波モニタ回路や温度モニタ回路も近くに実装性できるマイクロ波大電力増幅回路を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層と、コンデンサバンクが配置される上層の導体層と、下層の導体層と上層の導体層とを電気的に絶縁する誘電体層とを備えた多層基板と、多層基板を収容するとともに多層基板によって分割される2つの空間を形成するカバーおよびケースと、多層基板の下部の空間に設けられた増幅素子であるトランジスタとを有するものである。
【0011】
この発明に係るマイクロ波大電力増幅回路は、ケース内の4分の1波長の位置でGNDに接続された金属ポストをさらに有するものである。
【0012】
この発明に係るマイクロ波大電力増幅回路は、上層の導体層に金属ポストに共締めされて取り付けられた温度モニタセンサが実装されているものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1を示す断面図である。図1において、1はトランジスタであり、2は誘電体基板であり、3はケースであり、4はコンデンサであり、8は多層基板であり、9はカバーであり、10はリード線である。コンデンサ4は多層基板8の上に実装されている。リード線10は多層基板8とトランジスタ1のバイアスパターンを有する誘電体基板2とを接続している。
【0014】
図2はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1の多層基板部分を示す斜視図であり、図2において、12はスルーホールである。多層基板8のうちケース3に接触する部分にはスルーホール12が設けられていてGNDに落としている。
【0015】
図3はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1の多層基板8の層構成を示す断面図である。図3において、13a〜13dは導体層であり、14a〜14cは誘電体層である。1層目の導体層13aはVd1およびVd2とGND(またはSG:Signal Ground)のパターンを有する。2層目の導体層13bはGNDのパターン(Vd2に対応するスルーホールを含む)を有する。3層目の導体層13cはVd2(またはSG)のパターンを有する。4層目の導体層13dは全面にGNDのパターンを有する。電圧および電流はリード線10を通って誘電体基板2のパターンに接続されトランジスタ1に供給される。
【0016】
多層基板8の下面(4層目の導体層13d)の全面のGNDによって電界的に分割された(絶縁された)2つの空間が形成されるだけでなく、トランジスタ1の上の空間に異物が存在しないのでRF的に影響を受けにくい実装状態がつくれる。また、3層目の導体層13cに形成されたVd2(またはSG)のパターンが2層目の導体層13bに形成されたGNDのパターンと4層目の導体層13dの全面のGNDのパターンで挟まれているので、大電流を流すVd2のパターンを太くすることができ、L成分(インダクタンス)を低減することができる。
【0017】
以上のように、この実施の形態1のマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層13dと、コンデンサ4が配置される上層の導体層13aと、下層の導体層13dと上層の導体層13aとを電気的に絶縁する誘電体層14a〜14cとを備えた多層基板8と、多層基板8を収容するとともに多層基板8によって分割される2つの空間を形成するカバー9およびケース3とを有するものである。
【0018】
以上のように、この実施の形態1によれば、多層基板8のGND面を用いてケース内を上部と下部の2つの空間に分割したので、下部の回路要素は上部の影響を受けにくくでき、マイクロ波増幅回路のRF特性バラツキが低減できる効果が得られる。
【0019】
実施の形態2.
図4はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態2および実施の形態3を示す平面図であり、図4において、16は温度モニタ回路であり、17は検波モニタ回路であり、18はコンデンサバンクであり、図2に示した実施の形態1のスルーホール12で囲まれた部分の構成に相当する。多層基板8には、コンデンサバンク18に加えて温度モニタ回路16が設けられている。
【0020】
この実施の形態2は、実施の形態1のマイクロ波増幅回路に温度モニタ回路16を付加したものである。
【0021】
次に動作について説明する。
この実施の形態2のマイクロ波増幅回路は実施の形態1のマイクロ波増幅回路に温度モニタ回路16を付加したものであり、多層基板8に設けられた温度モニタ回路16はRFの影響を受けにくくなる。その他の動作については実施の形態1と同様である。
【0022】
以上のように、この実施の形態2のマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層13dと、コンデンサ4が配置される上層の導体層13aと、下層の導体層13dと上層の導体層13aとを電気的に絶縁する誘電体層14a〜14cとを備えた多層基板8と、多層基板8を収容するとともに多層基板8によって分割される2つの空間を形成するカバー9およびケース3とを有し、上層の導体層13aに温度モニタ回路16が実装されているものである。
【0023】
以上のように、この実施の形態2によれば、多層基板に温度モニタ回路を実装したので、RFの影響を受けにくい温度モニタができる効果が得られる。
【0024】
実施の形態3.
図4はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態2および実施の形態3を示す平面図である。図4において、16は温度モニタ回路であり、17は検波モニタ回路であり、18はコンデンサバンクであり、図2に示した実施の形態1のスルーホール12で囲まれた部分の構成に相当する。多層基板8には、コンデンサバンク18に加えて検波モニタ回路17が設けられている。
【0025】
この実施の形態3は、実施の形態1のマイクロ波増幅回路に検波モニタ回路17を付加したものである。
【0026】
次に動作について説明する。
この実施の形態3のマイクロ波増幅回路は実施の形態1のマイクロ波増幅回路に検波モニタ回路17を付加したものであり、多層基板8に設けられた検波モニタ回路はRFの影響を受けにくくなる。その他の動作については実施の形態1と同様である。
【0027】
以上のように、この実施の形態3のマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層13dと、コンデンサバンク4が配置される上層の導体層13aと、下層の導体層13dと上層の導体層3aとを電気的に絶縁する誘電体層14a〜14cとを備えた多層基板8と、多層基板8を収容するとともに多層基板8によって分割される2つの空間を形成するカバー9およびケース3とを有し、上層の導体層13aに検波モニタ回路17が実装されているものである。
【0028】
以上のように、この実施の形態3によれば、多層基板に温度モニタ回路を実装したので、RFの影響を受けにくい検波モニタができる効果が得られる。
【0029】
実施の形態4.
図5はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4および実施の形態5を示す断面図であり、図6は、この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4のポスト位置イメージを示す斜視図である。図5および図6において、19は金属ポストであり、21は温度モニタセンサである。図1と同一の符号は同一または等価の構成要素を示している。
【0030】
次に動作について説明する。
この実施の形態4のマイクロ波増幅回路は実施の形態1のマイクロ波増幅回路に金属ポスト19を付加したものである。金属ポスト19はケース3内の4分の1波長の位置に設けられていてGNDに接続されている。この金属ポスト19によって、ケース3内の回路要素への電界の影響が安定化される。その他の動作については実施の形態1と同様である。
【0031】
以上のように、この実施の形態4のマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層13dと、コンデンサ4が配置される上層の導体層13aと、下層の導体層13dと上層の導体層13aとを電気的に絶縁する誘電体層14a〜14cとを備えた多層基板8と、多層基板8を収容するとともに多層基板8によって分割される2つの空間を形成するカバー9およびケース3と、ケース3内の4分の1波長の位置でGNDに接続された金属ポスト19とを有するものである。
【0032】
以上のように、この実施の形態4によれば、ケース内の4分の1波長の位置を金属ポストでGNDに落としたので、電界の影響を受けやすいケース内の回路要素の安定化をはかれる効果が得られる。
【0033】
実施の形態5.
図5はこの発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4および実施の形態5を示す断面図であり、図6は、この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4のポスト位置イメージを示す斜視図である。図5および図6において、19は金属ポストであり、21は温度モニタセンサである。図1と同一の符号は同一または等価の構成要素を示している。
【0034】
次に動作について説明する。
この実施の形態5のマイクロ波増幅回路は実施の形態1のマイクロ波増幅回路に金属ポスト19を付加し、金属ポスト19に温度モニタセンサ21を共締めしたものである。温度モニタセンサ21を金属ポストに共締めすることにより、温度モニタセンサ21が電界およびRFの影響を受けにくくなる。その他の動作は、実施の形態1および実施の形態4と同様である。
【0035】
以上のように、この実施の形態5のマイクロ波大電力増幅回路は、全面にGNDのパターンが形成された下層の導体層13dと、コンデンサ4が配置される上層の導体層13aと、下層の導体層13dと上層の導体層13aとを電気的に絶縁する誘電体層14a〜14cとを備えた多層基板8と、多層基板8を収容するとともに多層基板8によって分割される2つの空間を形成するカバー9およびケース3と、ケース3内の4分の1波長の位置でGNDに接続された金属ポスト19とを有し、上層の導体層13aに金属ポスト19に共締めされて取り付けられた温度モニタセンサ21が実装されているものである。
【0036】
以上のように、この実施の形態5によれば、ケース内の4分の1波長の位置でGNDに落とした金属ポストにトランジスタのフランジ温度をモニタするための温度モニタを共締めしたので、温度モニタが電界やRFの影響を受けにくくできる効果が得られる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、多層基板のGND面を用いてケース内を上部と下部の2つの空間に分割し、多層基板の下部の空間に設けられた増幅素子であるトランジスタとを設けたので、下部の回路要素は上部の影響を受けにくくでき、マイクロ波増幅回路のRF特性バラツキが低減できる効果がある。
【0040】
この発明によれば、ケース内の4分の1波長の位置を金属ポストでGNDに落としたので、電界の影響を受けやすいケース内の回路要素の安定化をはかれる効果がある。
【0041】
この発明によれば、ケース内の4分の1波長の位置でGNDに落とした金属ポストにトランジスタのフランジ温度をモニタするための温度モニタを共締めしたので、温度モニタが電界やRFの影響を受けにくくできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1を示す断面図である。
【図2】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1の多層基板部分を示す斜視図である。
【図3】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態1の多層基板の層構成を示す断面図である。
【図4】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態2および実施の形態3を示す平面図である。
【図5】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4および実施の形態5を示す断面図である。
【図6】 この発明によるマイクロ波増幅回路の実施の形態4のポスト位置イメージを示す斜視図である。
【図7】 従来のマイクロ波増幅回路の一例を示す斜視図である。
【図8】 従来のマイクロ波増幅回路の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 トランジスタ、2 誘電体基板、3 ケース、4 コンデンサ、5 DCカット用高周波チップコンデンサ、6 バイアス用チップコンデンサ、7 RF終端器、8 多層基板、9 カバー、10 リード線、11 ケース壁、12 スルーホール、13a〜13d 導体層、14a〜14c 誘電体層、15 分配合成回路、16 温度モニタ回路、17 検波モニタ回路、18 コンデンサバンク、19 金属ポスト、20 コンデンサ、21 温度モニタセンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microwave high-power amplifier circuit that makes it difficult for the RF characteristics of a microwave amplifier circuit to change due to the influence of an internal electric field, and that can be mounted close to a detection monitor circuit and a temperature monitor circuit.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional microwave amplifier circuit. In FIG. 7, 1 is a transistor, 2 is a dielectric substrate, 5 is a high frequency chip capacitor for DC cut, and 6 is A bias chip capacitor, 7 is an RF terminator, and 15 is an interdigital type distribution and synthesis circuit. For example, a case surface formed by connecting a
[0003]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional microwave amplifier circuit. In FIG. 8, 3 is a case, 9 is a cover, and 20 is a large-capacity capacitor.
[0004]
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 8, a large-
[0005]
As shown in FIG. 8, in the conventional microwave high power amplifier circuit, a large-
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional microwave high power amplifier circuit is configured as described above, there are problems that the RF characteristics change and that it is difficult to mount a detection monitor circuit and a temperature monitor circuit nearby.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and makes it difficult for the RF characteristics of the microwave amplifier circuit to change due to the influence of the internal electric field, and the detection monitor circuit and the temperature monitor circuit can be mounted in the vicinity. An object is to obtain a microwave high power amplifier circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A microwave high power amplifier circuit according to the present invention includes a lower conductor layer having a GND pattern formed on the entire surface, an upper conductor layer in which a capacitor bank is disposed, a lower conductor layer, and an upper conductor layer. A multilayer substrate having an electrically insulating dielectric layer, a cover and a case for accommodating the multilayer substrate and forming two spaces divided by the multilayer substrate, and an amplification provided in a lower space of the multilayer substrate And a transistor which is an element .
[0011]
The microwave high power amplifier circuit according to the present invention further includes a metal post connected to the GND at a quarter wavelength position in the case.
[0012]
In the microwave high power amplifier circuit according to the present invention, a temperature monitor sensor is mounted on an upper conductor layer and fastened together with a metal post.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a microwave amplifier circuit according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a transistor, 2 is a dielectric substrate, 3 is a case, 4 is a capacitor, 8 is a multilayer substrate, 9 is a cover, and 10 is a lead wire. The
[0014]
FIG. 2 is a perspective view showing a multilayer substrate portion of
[0015]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the layer structure of the
[0016]
In addition to the formation of two spaces that are electrically divided (insulated) by the GND on the entire lower surface of the multilayer substrate 8 (
[0017]
As described above, the microwave high-power amplifier circuit according to the first embodiment includes the
[0018]
As described above, according to the first embodiment, since the inside of the case is divided into the upper and lower spaces using the GND surface of the
[0019]
FIG. 4 is a plan view showing the second and third embodiments of the microwave amplifier circuit according to the present invention. In FIG. 4, 16 is a temperature monitor circuit, 17 is a detection monitor circuit, and 18 is a capacitor. The bank corresponds to the configuration of the portion surrounded by the through
[0020]
In the second embodiment, a
[0021]
Next, the operation will be described.
The microwave amplifier circuit according to the second embodiment is obtained by adding a
[0022]
As described above, the microwave high power amplifier circuit according to the second embodiment includes the
[0023]
As described above, according to the second embodiment, since the temperature monitor circuit is mounted on the multilayer substrate, an effect of enabling temperature monitoring that is hardly affected by RF can be obtained.
[0024]
FIG. 4 is a plan
[0025]
In the third embodiment, a
[0026]
Next, the operation will be described.
The microwave amplifier circuit according to the third embodiment is obtained by adding a
[0027]
As described above, the microwave high power amplifier circuit according to the third embodiment includes a
[0028]
As described above, according to the third embodiment, since the temperature monitor circuit is mounted on the multilayer substrate, the effect of enabling the detection monitor that is not easily affected by RF can be obtained.
[0029]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment and a fifth embodiment of the microwave amplifier circuit according to the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing a post position image of the microwave amplifier circuit according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 and 6, 19 is a metal post, and 21 is a temperature monitor sensor. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or equivalent components.
[0030]
Next, the operation will be described.
The microwave amplifier circuit according to the fourth embodiment is obtained by adding a
[0031]
As described above, the microwave high power amplifier circuit according to the fourth embodiment includes the
[0032]
As described above, according to the fourth embodiment, since the position of the quarter wavelength in the case is dropped to GND by the metal post, the circuit elements in the case that are easily affected by the electric field can be stabilized. An effect is obtained.
[0033]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment and a fifth embodiment of the microwave amplifier circuit according to the present invention, and FIG. 6 is a perspective view showing a post position image of the microwave amplifier circuit according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 and 6, 19 is a metal post, and 21 is a temperature monitor sensor. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or equivalent components.
[0034]
Next, the operation will be described.
In the microwave amplifier circuit according to the fifth embodiment, a
[0035]
As described above, the microwave high power amplifier circuit according to the fifth embodiment includes the
[0036]
As described above, according to the fifth embodiment, the temperature monitor for monitoring the flange temperature of the transistor is jointly fastened to the metal post dropped on the GND at the position of the quarter wavelength in the case. An effect is obtained in which the monitor is less susceptible to the influence of an electric field or RF.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the inside of the case is divided into the upper and lower spaces using the GND surface of the multilayer substrate, and the transistor which is an amplifying element provided in the lower space of the multilayer substrate is obtained. Since it is provided , the lower circuit element is less affected by the upper part, and there is an effect that variation in RF characteristics of the microwave amplifier circuit can be reduced.
[0040]
According to the present invention, since the position of the quarter wavelength in the case is dropped to GND by the metal post, there is an effect of stabilizing the circuit elements in the case that are easily affected by the electric field.
[0041]
According to the present invention, since the temperature monitor for monitoring the flange temperature of the transistor is fastened together with the metal post dropped on the GND at the position of the quarter wavelength in the case, the temperature monitor has the influence of the electric field and the RF. There is an effect that can be difficult to receive.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a microwave amplifier circuit according to the present invention;
FIG. 2 is a perspective view showing the multilayer substrate portion of the first embodiment of the microwave amplifier circuit according to the present invention;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the layer configuration of the multilayer substrate according to the first embodiment of the microwave amplifier circuit according to the present invention;
FIG. 4 is a plan view showing a second embodiment and a third embodiment of a microwave amplifier circuit according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment and a fifth embodiment of a microwave amplifier circuit according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a post position image of a microwave amplifier circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional microwave amplifier circuit.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventional microwave amplifier circuit.
[Explanation of symbols]
1 transistor, 2 dielectric substrate, 3 case, 4 capacitor, 5 DC cut high frequency chip capacitor, 6 bias chip capacitor, 7 RF terminator, 8 multilayer substrate, 9 cover, 10 lead wire, 11 case wall, 12 through Hall, 13a-13d Conductor layer, 14a-14c Dielectric layer, 15 Distribution synthesis circuit, 16 Temperature monitor circuit, 17 Detection monitor circuit, 18 Capacitor bank, 19 Metal post, 20 Capacitor, 21 Temperature monitor sensor.
Claims (1)
上記多層基板を収容するとともに上記多層基板によって分割される2つの空間を形成するカバーおよびケースと、
上記多層基板の下部の空間に設けられた増幅素子であるトランジスタと、
上記ケース内の4分の1波長の位置でGNDに接続された金属ポストとをさらに有し、
上記上層の導体層に上記金属ポストに共締めされて取り付けられた温度モニタセンサが実装されていることを特徴とするマイクロ波大電力増幅回路。A lower conductor layer having a GND pattern formed on the entire surface, an upper conductor layer in which a capacitor bank is disposed, and a dielectric layer that electrically insulates the lower conductor layer from the upper conductor layer. A multilayer board with
A cover and a case for accommodating the multilayer substrate and forming two spaces divided by the multilayer substrate;
A transistor which is an amplifying element provided in a space below the multilayer substrate;
A metal post connected to GND at a quarter wavelength position in the case;
A microwave high power amplifier circuit, wherein a temperature monitor sensor attached to the metal post together with the metal post is mounted on the upper conductor layer.
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