JPH06140862A - モノシリックに実現可能な無線周波数バイアス・チョーク - Google Patents
モノシリックに実現可能な無線周波数バイアス・チョークInfo
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- JPH06140862A JPH06140862A JP3220218A JP22021891A JPH06140862A JP H06140862 A JPH06140862 A JP H06140862A JP 3220218 A JP3220218 A JP 3220218A JP 22021891 A JP22021891 A JP 22021891A JP H06140862 A JPH06140862 A JP H06140862A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
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- H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
-
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-
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- Microwave Amplifiers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 モノシリックに実現可能な無線周波数（Ｒ
Ｆ）バイアス・チョークによって別々なオフ・チップ構
成部品を最小にし、コスト、空間および信頼性の各利点
を高める。 【構成】 モノシリックに実現可能な無線周波数（Ｒ
Ｆ）バイアス・チョークは、半導体基板上に直流供給ノ
ード（３２）とＲＦ回路バイアス点（１２）との間に接
続されたインダクタ（２０）およびコンデンサ（３０）
を並列に配置して実現される。
Ｆ）バイアス・チョークによって別々なオフ・チップ構
成部品を最小にし、コスト、空間および信頼性の各利点
を高める。 【構成】 モノシリックに実現可能な無線周波数（Ｒ
Ｆ）バイアス・チョークは、半導体基板上に直流供給ノ
ード（３２）とＲＦ回路バイアス点（１２）との間に接
続されたインダクタ（２０）およびコンデンサ（３０）
を並列に配置して実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＲＦバイアス分離回路、
特に半導体基板上にモノシリックに実現可能なＲＦバイ
アス分離回路に関する。
特に半導体基板上にモノシリックに実現可能なＲＦバイ
アス分離回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線周波数（ＲＦ）およびそれ以上の周
波数で作動する電子回路の設計において、回路に供給さ
れたＲＦ信号から直流電源ノードを選択式に電気絶縁す
る装置を提供することが必要である。当該装置はわずか
であったり無制限に直流を流させるべきだが、同時にＲ
Ｆ電流の流れを妨害する。この問題に対する従来の解決
法は「バイアス・ティー」として知られ、図１にその概
略を示す。この手段では、直流供給電圧ＶDCはノード１
０に印加され、また直流電流ＩDCはインダクタ２０を経
てノード１２に流れ、回路をバイアスさせるために使用
される（能動回路が例で示されているが、バイアスはＰ
ＩＮダイオード・スイッチのような受動回路にも加えら
れてよい）。電流ＩDCはブロッキング・コンデンサ２２
によってノード１４に流れると共にバイパス・コンデン
サ２４によって接地に流れることを防止される。ＲＦ電
流ＩRFに対して、インダクタ２０が高インピーダンス・
チョークであり、ブロッキング・コンデンサ２２が短絡
回路なので、ＩRFはノード１４に自由に流れるがノード
１０に流れることが防止される。
波数で作動する電子回路の設計において、回路に供給さ
れたＲＦ信号から直流電源ノードを選択式に電気絶縁す
る装置を提供することが必要である。当該装置はわずか
であったり無制限に直流を流させるべきだが、同時にＲ
Ｆ電流の流れを妨害する。この問題に対する従来の解決
法は「バイアス・ティー」として知られ、図１にその概
略を示す。この手段では、直流供給電圧ＶDCはノード１
０に印加され、また直流電流ＩDCはインダクタ２０を経
てノード１２に流れ、回路をバイアスさせるために使用
される（能動回路が例で示されているが、バイアスはＰ
ＩＮダイオード・スイッチのような受動回路にも加えら
れてよい）。電流ＩDCはブロッキング・コンデンサ２２
によってノード１４に流れると共にバイパス・コンデン
サ２４によって接地に流れることを防止される。ＲＦ電
流ＩRFに対して、インダクタ２０が高インピーダンス・
チョークであり、ブロッキング・コンデンサ２２が短絡
回路なので、ＩRFはノード１４に自由に流れるがノード
１０に流れることが防止される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】インダクタ２０および
バイパス・コンデンサ２４は下式によって定められる共
振周波数で直列共振回路を形成する。
バイパス・コンデンサ２４は下式によって定められる共
振周波数で直列共振回路を形成する。
【数１】 実際には、所望のＲＦ周波数におけるその帯域消去を伴
うローパス・フィルタとなる。ＵＨＦ帯域（例えば、電
話通信領域内で必要な８１５〜９２５MHz ）でＦｏを伴
うそのような回路を実行するように下式が要求される。
うローパス・フィルタとなる。ＵＨＦ帯域（例えば、電
話通信領域内で必要な８１５〜９２５MHz ）でＦｏを伴
うそのような回路を実行するように下式が要求される。
【数２】 ＬRFC ＞３０nH ＣBP ＞１０００pF 要求された高い値のＬRFC によって図１の回路を低コス
トでモノシリック集積回路を製品化させることは重要で
ある。１０nHより大きいな値のインダクタンスは、イン
ダクタによって広域に要求されるために、その電流処理
能力を得ることは極めて困難であり、著しいロスを招
く。従来、そのようなインダクタに対して、巻線コイル
またはフェライト材料で被覆されたプリント式スパイラ
ル回路が使用されてきた。そのような解決法は集積回路
の技術を以てしても明らかに両立できない。
トでモノシリック集積回路を製品化させることは重要で
ある。１０nHより大きいな値のインダクタンスは、イン
ダクタによって広域に要求されるために、その電流処理
能力を得ることは極めて困難であり、著しいロスを招
く。従来、そのようなインダクタに対して、巻線コイル
またはフェライト材料で被覆されたプリント式スパイラ
ル回路が使用されてきた。そのような解決法は集積回路
の技術を以てしても明らかに両立できない。
【０００４】図２に概略例示したもう１つの代法は、回
路をマッチするＲＦ出力の部分としてインダクタンスＬ
RFC のより小さな値を使用しかつインダクタ２０を含む
ことであるが、ＬRFC のより小さな値はＲＦに対しても
はや「存在しない」に等しい。
路をマッチするＲＦ出力の部分としてインダクタンスＬ
RFC のより小さな値を使用しかつインダクタ２０を含む
ことであるが、ＬRFC のより小さな値はＲＦに対しても
はや「存在しない」に等しい。
【０００５】この方法による問題は、ホスト回路の周波
数帯域で作動するＲＦがインダクタ２０とコンデンサ２
４のチョークの共振周波数に対して一段と閉鎖的にな
る。これらの周波数では、チョークはもはやＲＦ電流に
よるインピーダンスとしては見られないが、代わりに導
電性が現れる。このインダクタ２０とコンデンサ２４の
チョークの短絡通路のＱ値は下式による。
数帯域で作動するＲＦがインダクタ２０とコンデンサ２
４のチョークの共振周波数に対して一段と閉鎖的にな
る。これらの周波数では、チョークはもはやＲＦ電流に
よるインピーダンスとしては見られないが、代わりに導
電性が現れる。このインダクタ２０とコンデンサ２４の
チョークの短絡通路のＱ値は下式による。
【数３】 但し、Ｒｓ＝インダクタ２０とコンデンサ２４の直列抵
抗 ω＝ラジアンにおけるＲＦ周波数 従って、ＬRFC の望ましい値はインダクタ２０とコンデ
ンサ２４のチョークの短絡通路のＱ値を低くすることで
ある。外部バイパス・コンデンサ２４が常に低いので、
ＲＦ信号の事実上のロスは、インダクタ２０とコンデン
サ２４の通路を流れる比較的大きなＲＦ電流によって生
じる。
抗 ω＝ラジアンにおけるＲＦ周波数 従って、ＬRFC の望ましい値はインダクタ２０とコンデ
ンサ２４のチョークの短絡通路のＱ値を低くすることで
ある。外部バイパス・コンデンサ２４が常に低いので、
ＲＦ信号の事実上のロスは、インダクタ２０とコンデン
サ２４の通路を流れる比較的大きなＲＦ電流によって生
じる。
【０００６】図３は、下記の値（８００−１０００MHz
のＲＦ帯域に対応した）を想定する図２における電流の
ＲＦ信号のコンピュータ分析（ＥＥｓｏｆタッチストー
ン分析ソフトウェアを使用して）を示す。
のＲＦ帯域に対応した）を想定する図２における電流の
ＲＦ信号のコンピュータ分析（ＥＥｓｏｆタッチストー
ン分析ソフトウェアを使用して）を示す。
【数４】 ＣBP＝１０６６０ pF ＲS ＝１ Ohm ＬM ＝５．５ nH ＣM ＝５．０ pF ＣB ＝２４ pF ＬRFC ＝図３に示す通りパラメタリックに変化される
【０００７】ＲＦ信号ロスがインダクタンスＬRFC に直
接比例することは容易に明白となる。０．１dB（例え
ば、高性能増幅器に要求される）未満のロスは９nHより
も大きなインダクタンスＬを要求する。従って図２の回
路配置では、モノシリック集積に適合しないインダクタ
ンス値が要求される所望されない外部バイパス・コンデ
ンサ２４のＱ値に極めて敏感なＲＦ信号ロスも作られ
る。
接比例することは容易に明白となる。０．１dB（例え
ば、高性能増幅器に要求される）未満のロスは９nHより
も大きなインダクタンスＬを要求する。従って図２の回
路配置では、モノシリック集積に適合しないインダクタ
ンス値が要求される所望されない外部バイパス・コンデ
ンサ２４のＱ値に極めて敏感なＲＦ信号ロスも作られ
る。
【０００８】従って、モノシリック形式で実行可能で、
ＲＦ信号ロスを最小にさせる（すなわち、高性能）ＲＦ
バイアス・チョークが必要になる。
ＲＦ信号ロスを最小にさせる（すなわち、高性能）ＲＦ
バイアス・チョークが必要になる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、狭帯域のＲＦ
の外部（オフ・チップ）インダクタに対してアナログ集
積回路を必要としないＲＦバイアス・チョークのモノシ
リックに実現可能な回路の実施を提供する。
の外部（オフ・チップ）インダクタに対してアナログ集
積回路を必要としないＲＦバイアス・チョークのモノシ
リックに実現可能な回路の実施を提供する。
【００１０】好適な実施例では、モノシリックＲＦバイ
アス・チョークは、直流供給ノードとＲＦ回路バイパス
点との間に接続されたインダクタとコンデンサを並列に
配列して実行される。インダクタとコンデンサの値は、
ホスト回路の作動用周波数帯域のＲＦ電流をブロックし
ている間に、回路が直流を通過させるように選択され
る。
アス・チョークは、直流供給ノードとＲＦ回路バイパス
点との間に接続されたインダクタとコンデンサを並列に
配列して実行される。インダクタとコンデンサの値は、
ホスト回路の作動用周波数帯域のＲＦ電流をブロックし
ている間に、回路が直流を通過させるように選択され
る。
【００１１】この回路で、使用すべきインダクタンスの
値を比較的少なくさせ、主回路と同じチップ上に分離回
路をモノシリック集積を可能にすることによって既知の
バイアス分離回路の問題を解決される。これは、オフ・
チップ（別々な）に対するバイアス構成物を必要としな
い。
値を比較的少なくさせ、主回路と同じチップ上に分離回
路をモノシリック集積を可能にすることによって既知の
バイアス分離回路の問題を解決される。これは、オフ・
チップ（別々な）に対するバイアス構成物を必要としな
い。
【００１２】
【実施例】第１好適実施例で、ホスト回路内に含まれる
モノシリックに実現可能なＲＦチョーク用回路を示す
（能動ホスト回路は例により示されるが、ＲＦチョーク
は、ＰＩＮダイオード・スイッチのような受動回路の中
に直ちに含まれる。
モノシリックに実現可能なＲＦチョーク用回路を示す
（能動ホスト回路は例により示されるが、ＲＦチョーク
は、ＰＩＮダイオード・スイッチのような受動回路の中
に直ちに含まれる。
【００１３】ホスト回路は、直流バイアス電流を受信し
かつＲＦ信号電流を出力する端子１２を含み、インダク
タ２６の一方は端子１２に接続され、他方はノード１６
に接続される。コンデンサ２８はノード１６と接地との
間に接続される。インダクタ２６とコンデンサ２８はい
ずれもホスト回路の回路網６０にマッチする出力を形成
する。ブロック用コンデンサ２２はノード１６と回路出
力端子１４との間に接続される。インダクタ２０は端子
１２とノード１８との間に接続される。コンデンサ３０
も端子１２とノード１８との間にインダクタ２０と並列
に接続される。インダクタ２０とンコデンサ３０は共に
モノシリックに実現可能なＲＦチョーク５０を構築す
る。インダクタ２０の寄生直列抵抗はＲL と表示され
る。外部直流バイアス電圧を受信する入力端子３２は具
備されると共に、ノード１０に直結される。ノード１０
は次にボンドワイヤを介してノード１８に直結される。
ボンドワイヤの寄生インダクタンスはＬB と表示され
る。バイパス・コンデンサ２４はノード１０と接地との
間に接続される。コンデンサ２４の寄生直列抵抗はＲS
と表示される。
かつＲＦ信号電流を出力する端子１２を含み、インダク
タ２６の一方は端子１２に接続され、他方はノード１６
に接続される。コンデンサ２８はノード１６と接地との
間に接続される。インダクタ２６とコンデンサ２８はい
ずれもホスト回路の回路網６０にマッチする出力を形成
する。ブロック用コンデンサ２２はノード１６と回路出
力端子１４との間に接続される。インダクタ２０は端子
１２とノード１８との間に接続される。コンデンサ３０
も端子１２とノード１８との間にインダクタ２０と並列
に接続される。インダクタ２０とンコデンサ３０は共に
モノシリックに実現可能なＲＦチョーク５０を構築す
る。インダクタ２０の寄生直列抵抗はＲL と表示され
る。外部直流バイアス電圧を受信する入力端子３２は具
備されると共に、ノード１０に直結される。ノード１０
は次にボンドワイヤを介してノード１８に直結される。
ボンドワイヤの寄生インダクタンスはＬB と表示され
る。バイパス・コンデンサ２４はノード１０と接地との
間に接続される。コンデンサ２４の寄生直列抵抗はＲS
と表示される。
【００１４】作動の際、直流電圧は、直流電流ＩDCをイ
ンダクタ２０からホスト回路端子１２まで流させる端子
３２に印加される。電流は、直流電流に対するオープン
回路のように全てが現れるコンデンサ２２，２４，２８
および３０によって回路の任意の他のブランチへの流れ
を防止される。同時に、ＲＦ電流ＩRFは、端子１２から
（矢印の方向に）直列短絡マッチング回路６０を経て、
ブロッキング・コンデンサ２２から出力端子１４まで流
れている。ＩRF は、ＲＦチョーク５０への流れを防止
されるが、それはチョークの共振周波数ｆO が、下記の
関係式を用いてホスト回路の作動周波数ｆと等しくなる
ように指定される。
ンダクタ２０からホスト回路端子１２まで流させる端子
３２に印加される。電流は、直流電流に対するオープン
回路のように全てが現れるコンデンサ２２，２４，２８
および３０によって回路の任意の他のブランチへの流れ
を防止される。同時に、ＲＦ電流ＩRFは、端子１２から
（矢印の方向に）直列短絡マッチング回路６０を経て、
ブロッキング・コンデンサ２２から出力端子１４まで流
れている。ＩRF は、ＲＦチョーク５０への流れを防止
されるが、それはチョークの共振周波数ｆO が、下記の
関係式を用いてホスト回路の作動周波数ｆと等しくなる
ように指定される。
【数５】 共振周波数に対して、ＲＦチョーク５０はオープン回路
であるので、ＲＦ電流はその中に流れない。しかし、同
時に短絡回路には、直流バイアス電流ＩDC（インダクタ
２０を経て）が残される。これは、極めて少ないＲＦ電
流がバイパスコンデンサ２４を経て接地に流れるにつれ
て、外部バイパス・コンデンサ２４と直列する抵抗のた
めに事実上ロスを減少する。これはまた、ホスト回路の
性能を、ノード１８での負荷インピーダンスに対して不
感にする。
であるので、ＲＦ電流はその中に流れない。しかし、同
時に短絡回路には、直流バイアス電流ＩDC（インダクタ
２０を経て）が残される。これは、極めて少ないＲＦ電
流がバイパスコンデンサ２４を経て接地に流れるにつれ
て、外部バイパス・コンデンサ２４と直列する抵抗のた
めに事実上ロスを減少する。これはまた、ホスト回路の
性能を、ノード１８での負荷インピーダンスに対して不
感にする。
【００１５】図５は、下記の８１５〜９２５MHz 帯域で
作動を指定された場合、計算済みのＲＦ信号は、図４の
短絡モノシリックに実現可能なＲＦチョークからロスを
回復させる。
作動を指定された場合、計算済みのＲＦ信号は、図４の
短絡モノシリックに実現可能なＲＦチョークからロスを
回復させる。
【数６】 ｆO ＝８７０ MHz ＬRFC ＝４．５ nH ＲL ＝０．５ Ohm ＣRFC ＝７．５ pF ＲS ＝１ Ohm ＣBP ＝１０００ pF 図示の通り、その反射は、８１５〜９２５MHz 帯域で極
めて少なく（−２０dBよりも良好）なる。すなわち、Ｒ
Ｆ信号に対してチョークは微小なものである。また、図
５は、ノード１８での負荷インピーダンスにおける変化
に対する種々の反射を（パラメタリックに）示す。これ
は、ボンドワイヤ接続されたインダクタンスＬB を変化
させることによって０．００１nHから５nHまでロスを回
復させずに済む程度に実行される。
めて少なく（−２０dBよりも良好）なる。すなわち、Ｒ
Ｆ信号に対してチョークは微小なものである。また、図
５は、ノード１８での負荷インピーダンスにおける変化
に対する種々の反射を（パラメタリックに）示す。これ
は、ボンドワイヤ接続されたインダクタンスＬB を変化
させることによって０．００１nHから５nHまでロスを回
復させずに済む程度に実行される。
【００１６】図６は、外部バイパス・コンデンサ２４の
直列抵抗ＲS によるＲＦチョーク５０の計算された種々
のＲＦ信号の挿入ロスを示す。これは、直列抵抗を１Ω
から７Ωまで１Ωずつ変化させ、下記の値を用いること
によって実行される。
直列抵抗ＲS によるＲＦチョーク５０の計算された種々
のＲＦ信号の挿入ロスを示す。これは、直列抵抗を１Ω
から７Ωまで１Ωずつ変化させ、下記の値を用いること
によって実行される。
【数７】 ｆO ＝８７０ MHz ＬRFC ＝４．５ nH ＲL ＝０ Ohm ＣRFC ＝7.5 pF ＬB ＝０．０１ nH ＣBP ＝１０００ pF その結果は、共振（ｆｏ＝ｆ）ではほとんど０dBのロス
を表し、また外部バイパス・コンデンサ２４（ＲS ）の
ロスに対しては全く反応しない。
を表し、また外部バイパス・コンデンサ２４（ＲS ）の
ロスに対しては全く反応しない。
【００１７】図７は、下記の値を用いて、インダクタ２
０の寄生直列抵抗ＲL のＲＦ信号の挿入ロスの計算結果
を示す。
０の寄生直列抵抗ＲL のＲＦ信号の挿入ロスの計算結果
を示す。
【数８】 ｆO ＝８７０ MHz ＬRFC ＝４．５ nH ＣRFC ＝7.5 pF ＲS ＝１ Ohm ＣBP ＝１０００ pF インダクタ寄生抵抗ＲL を０．１Ωから１Ωまで変化さ
せる。モノシリック・インダクタに対する０．５５Ωの
真値で、ロスを０．２５dB未満に最小化することができ
る。
せる。モノシリック・インダクタに対する０．５５Ωの
真値で、ロスを０．２５dB未満に最小化することができ
る。
【００１８】モノシリックに実現可能なＲＦバイアス・
チョークの実験測定は図８の回路ハイブリッド・テスト
で行われた。インダクタンスＬRFC およびＬB は直径１
ミルで２００ミル長さのボンドワイヤで行われた。キャ
パシタンスＣRFC およびＣBPは、１０ミルのアルミナ基
板上に５０Ωのマイクロストリップ送信ラインまで銀エ
ポキシ化合物で作られた並列プレート・チップ・コンデ
ンサによって行われた。この組合せは９０５MHz の共振
周波数を生じる。
チョークの実験測定は図８の回路ハイブリッド・テスト
で行われた。インダクタンスＬRFC およびＬB は直径１
ミルで２００ミル長さのボンドワイヤで行われた。キャ
パシタンスＣRFC およびＣBPは、１０ミルのアルミナ基
板上に５０Ωのマイクロストリップ送信ラインまで銀エ
ポキシ化合物で作られた並列プレート・チップ・コンデ
ンサによって行われた。この組合せは９０５MHz の共振
周波数を生じる。
【００１９】図９は、４５〜２０００MHz 減少した図８
の回路のロス回復を測定した値を示す。共振（９０５MH
z ）でのロス回復は２６dB８２５〜９１５MHz の領域通
信帯域全体を横切る１８dBより良好である。こうしてチ
ョークの正しい作動が実証される。すなわち、所望の帯
域内のＲＦエネルギーは外部バイパス・コンデンサ２４
から分離される。
の回路のロス回復を測定した値を示す。共振（９０５MH
z ）でのロス回復は２６dB８２５〜９１５MHz の領域通
信帯域全体を横切る１８dBより良好である。こうしてチ
ョークの正しい作動が実証される。すなわち、所望の帯
域内のＲＦエネルギーは外部バイパス・コンデンサ２４
から分離される。
【００２０】図８の回路の測定された挿入ロスは図１０
の４５〜２０００MHz からプロットされる。左側の縦軸
に対応する上部軌跡は、ＲＦバイアス・チョークおよび
テスト固定設備双方の挿入ロスを示す。テスト固定設備
だけ（回路に接続されないＲＦバイアス・チョークを伴
う）のロスは、右側の縦軸に対応する下部軌跡で示され
る。これら２つの代数差は、テスト固定設備からのいか
なる影響も受けずにチョークの挿入ロスを供給する。９
０５MHz の共振周波数において、挿入ロスは０．９dBと
測定される。このロスは、主にキャパシタンスＣRFC の
寄生直列抵抗によるものであり、コンデンサを作る銀エ
ポキシ化合物によって組み合わされた若干の抵抗による
こともある。
の４５〜２０００MHz からプロットされる。左側の縦軸
に対応する上部軌跡は、ＲＦバイアス・チョークおよび
テスト固定設備双方の挿入ロスを示す。テスト固定設備
だけ（回路に接続されないＲＦバイアス・チョークを伴
う）のロスは、右側の縦軸に対応する下部軌跡で示され
る。これら２つの代数差は、テスト固定設備からのいか
なる影響も受けずにチョークの挿入ロスを供給する。９
０５MHz の共振周波数において、挿入ロスは０．９dBと
測定される。このロスは、主にキャパシタンスＣRFC の
寄生直列抵抗によるものであり、コンデンサを作る銀エ
ポキシ化合物によって組み合わされた若干の抵抗による
こともある。
【００２１】図８のテスト回路におけるモノシリック実
行の作動は、モノシリックＭＩＭ（金属間絶縁）コンデ
ンサの低い寄生コンデンサおよび銀エポキシ製造の欠如
によって著しく小さな挿入ロス値を生じる。
行の作動は、モノシリックＭＩＭ（金属間絶縁）コンデ
ンサの低い寄生コンデンサおよび銀エポキシ製造の欠如
によって著しく小さな挿入ロス値を生じる。
【００２２】全ての上記結果は、容易にモノシリック形
式で実現可能なＬRFC およびＣRFCの値によって得られ
る。図１１は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ような適合基
板上のモノシリック形成に際して図４のＲＦバイアス・
チョーク５０が可能な構造を例示する。インダクタ２０
は従来の処理方法によって半導体基板上にパターン化さ
れたスパイラル・インダクタとして実行され、一方コン
デンサ３０はＭＩＭコンデンサとして実行される。
式で実現可能なＬRFC およびＣRFCの値によって得られ
る。図１１は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ような適合基
板上のモノシリック形成に際して図４のＲＦバイアス・
チョーク５０が可能な構造を例示する。インダクタ２０
は従来の処理方法によって半導体基板上にパターン化さ
れたスパイラル・インダクタとして実行され、一方コン
デンサ３０はＭＩＭコンデンサとして実行される。
【００２３】
【発明の効果】好適な実施例は様々に変更されるであろ
うがモノシリック製造可能なＲＦバイアス・チョークの
バイアス特性は保持される。
うがモノシリック製造可能なＲＦバイアス・チョークの
バイアス特性は保持される。
【００２４】例えば、第１の変更は、図１１のガリウム
ヒ素基板に対して高い抵抗性（１０ 3 Ω・cmを越える）
のシリコン基板を代用することができる。
ヒ素基板に対して高い抵抗性（１０ 3 Ω・cmを越える）
のシリコン基板を代用することができる。
【００２５】第２の変更においては、図１１のモノシリ
ック回路のスパイラル・インダクタ２０は、図１２の通
り、マイクロストリップ部門、すなわちストリップライ
ンである伝送ラインを代用することができる。
ック回路のスパイラル・インダクタ２０は、図１２の通
り、マイクロストリップ部門、すなわちストリップライ
ンである伝送ラインを代用することができる。
【００２６】第１の好適な実施例の利点は、その容易
性、その要求される比較的小さなインダクタンス値およ
びＭＭＩＣの部分として実行すべき性能を含み、それに
よって要求された別々なオフ・チップ構成部品の数を最
小にする（コスト、空間および信頼性の各利点を提供す
る）。
性、その要求される比較的小さなインダクタンス値およ
びＭＭＩＣの部分として実行すべき性能を含み、それに
よって要求された別々なオフ・チップ構成部品の数を最
小にする（コスト、空間および信頼性の各利点を提供す
る）。
【００２７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 直流バイアス電流受信用入力端子と、前記直流バ
イアス電流を無線周波数（ＲＦ）信号の導電通路に伝送
する出力端子と、前記入力端子と前記出力端子との間に
接続されてその間の直流電流を導電させる誘電装置と、
前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記容
量装置は前記誘電装置と並列に接続されて並列共振回路
を形成する前記容量装置と、前記誘電装置と前記容量装
置を前記ＲＦ信号の周波数と同じ周波数を有するように
並列接続させて所定値にし、それによって前記出力端子
と前記入力端子との間に前記ＲＦ信号の伝送を防止する
前記誘電装置のイクダクタンスおよび前記容量装置のキ
ャパシタンスとを備えることを特徴とするモノシリック
に実現可能な無線周波数（ＲＦ）バイアス・チョーク。
る。 (1) 直流バイアス電流受信用入力端子と、前記直流バ
イアス電流を無線周波数（ＲＦ）信号の導電通路に伝送
する出力端子と、前記入力端子と前記出力端子との間に
接続されてその間の直流電流を導電させる誘電装置と、
前記入力端子と前記出力端子との間に接続され、前記容
量装置は前記誘電装置と並列に接続されて並列共振回路
を形成する前記容量装置と、前記誘電装置と前記容量装
置を前記ＲＦ信号の周波数と同じ周波数を有するように
並列接続させて所定値にし、それによって前記出力端子
と前記入力端子との間に前記ＲＦ信号の伝送を防止する
前記誘電装置のイクダクタンスおよび前記容量装置のキ
ャパシタンスとを備えることを特徴とするモノシリック
に実現可能な無線周波数（ＲＦ）バイアス・チョーク。
【００２８】(2) 前記誘電装置は半導体基板または前
記基板上に形成された第１半導体層の上に形成され、ま
た前記容量装置は前記半導体基板または前記基板上に形
成された前記第１あるいは第２半導体層の上に形成され
ることを特徴とする第１項記載のモノシリックに実現可
能なＲＦバイアス・チョーク。
記基板上に形成された第１半導体層の上に形成され、ま
た前記容量装置は前記半導体基板または前記基板上に形
成された前記第１あるいは第２半導体層の上に形成され
ることを特徴とする第１項記載のモノシリックに実現可
能なＲＦバイアス・チョーク。
【００２９】(3) 前記半導体基板はヒ化ガリウム製で
あり、前記第１半導体層はガリウムヒ素であり、また前
記第２半導体層はガリウムヒ素であることを特徴とする
第２項記載のモノシリックに実現可能なＲＦバイアス・
チョーク。
あり、前記第１半導体層はガリウムヒ素であり、また前
記第２半導体層はガリウムヒ素であることを特徴とする
第２項記載のモノシリックに実現可能なＲＦバイアス・
チョーク。
【００３０】(4) 前記誘電装置は平面状のスパイラル
・インダクタであることを特徴とする第２項記載のモノ
シリックに実現可能なＲＦバイアス・チョーク。
・インダクタであることを特徴とする第２項記載のモノ
シリックに実現可能なＲＦバイアス・チョーク。
【００３１】(5) 前記ＲＦ信号周波数は時間と共に変
化し、前記周波数は有限周波数帯域に限られ、また前記
共振周波数は前記有限周波数帯域内にあることを特徴と
する第１項記載のモノシリックに実現可能なＲＦバイア
ス・チョーク。
化し、前記周波数は有限周波数帯域に限られ、また前記
共振周波数は前記有限周波数帯域内にあることを特徴と
する第１項記載のモノシリックに実現可能なＲＦバイア
ス・チョーク。
【００３２】(6) 前記共振周波数は前記有限周波数帯
域の中央にあることを特徴とする第５項記載のモノシリ
ックに実現可能なＲＦバイアス・チョーク。
域の中央にあることを特徴とする第５項記載のモノシリ
ックに実現可能なＲＦバイアス・チョーク。
【００３３】(7) 無線周波数（ＲＦ）信号の伝導から
２つの端子を分離させる一方直流信号の流れを妨害させ
ない方法であり、それらの間に、誘電装置によって入力
端子と出力端子を接続する段階と、前記誘電装置と並列
な容量装置によって前記入力端子と前記出力端子とを接
続する段階と、前記入力端子に直流バイアス電流を入力
する段階と、前記直流バイアス電流を前記誘電装置を経
て前記出力端子まで流す段階と、前記誘電装置にインダ
クタンスを持たせかつ前記容量装置にキャパシタンスを
持たせ、その結果前記誘導装置と前記容量装置との並列
接続は一定のＲＦ周波数で共振し、それによって前記出
力端子と前記入力端子との間の前記一定のＲＦ周波数の
いかなる信号も伝導させない段階とを含むことを特徴と
する方法。
２つの端子を分離させる一方直流信号の流れを妨害させ
ない方法であり、それらの間に、誘電装置によって入力
端子と出力端子を接続する段階と、前記誘電装置と並列
な容量装置によって前記入力端子と前記出力端子とを接
続する段階と、前記入力端子に直流バイアス電流を入力
する段階と、前記直流バイアス電流を前記誘電装置を経
て前記出力端子まで流す段階と、前記誘電装置にインダ
クタンスを持たせかつ前記容量装置にキャパシタンスを
持たせ、その結果前記誘導装置と前記容量装置との並列
接続は一定のＲＦ周波数で共振し、それによって前記出
力端子と前記入力端子との間の前記一定のＲＦ周波数の
いかなる信号も伝導させない段階とを含むことを特徴と
する方法。
【００３４】(8) モノシリック製造可能な無線周波数
（ＲＦ）バイアス・チョークは、直流供給ノード３２と
ＲＦ回路バイアス点１２との間に接続されたインダクタ
２０およびコンデンサ３０を並列に配置して実施され
る。
（ＲＦ）バイアス・チョークは、直流供給ノード３２と
ＲＦ回路バイアス点１２との間に接続されたインダクタ
２０およびコンデンサ３０を並列に配置して実施され
る。
【図１】従来技術による「バイアス・ティー」回路の概
略図。
略図。
【図２】出力マッチング回路の部分としてチョーク・イ
ンダクタを用いる、従来技術による図１の変形回路の概
略図。
ンダクタを用いる、従来技術による図１の変形回路の概
略図。
【図３】図２の回路の周波数（パラメタリックに変化さ
れたＬRFC を伴う）に対するＲＦ信号ロスのプロットを
示す図。
れたＬRFC を伴う）に対するＲＦ信号ロスのプロットを
示す図。
【図４】主回路内に含まれたモノシリックに実現可能な
ＲＦチョークの概略図。
ＲＦチョークの概略図。
【図５】図４の回路の周波数（パラメタリックに変化さ
れたＬB を伴う）に対するＲＦ回線ロスのプロットを示
す図。
れたＬB を伴う）に対するＲＦ回線ロスのプロットを示
す図。
【図６】図４の回路の周波数（パラメタリックに変化さ
れたＲS を伴う）に対するＲＦ挿入ロスのプロットを示
す図。
れたＲS を伴う）に対するＲＦ挿入ロスのプロットを示
す図。
【図７】図４の回路の周波数（パラメタリックに変化さ
れたＲL を伴う）に対するＲＦ挿入ロスのプロットを示
す図。
れたＲL を伴う）に対するＲＦ挿入ロスのプロットを示
す図。
【図８】モノシリック製造可能なＲＦバイアス・チョー
クの実験測定に用いられたテスト回路の概略図。
クの実験測定に用いられたテスト回路の概略図。
【図９】図８の回路の周波数に対するＲＦ回復ロスのプ
ロットを示す図。
ロットを示す図。
【図１０】図８の回路１および図８だけのテスト用固定
設備２の周波数に対するＲＦ信号挿入ロスのプロットを
示す図。
設備２の周波数に対するＲＦ信号挿入ロスのプロットを
示す図。
【図１１】図４のＲＦバイアス・チョーク５０のモノシ
リック実施の平面図。
リック実施の平面図。
【図１２】図４のＲＦバイアス・チョーク５０のモノシ
リック実施の平面図。
リック実施の平面図。
１０ ノード １２ ノード １４ 出力端子 １６ ノード １８ ノード ２０ インダクタ ２２ ブロッキング・コンデンサ ２４ バイパス・コンデンサ ２６ インダクタ ２８ コンデンサ ３０ ＭＩＭコンデンサ ３２ 入力端子 ５０ ＲＦチョーク ６０ 出力マッチング回路網
Claims (2)
- 【請求項１】 直流バイアス電流受信用入力端子と、前
記直流バイアス電流を無線周波数（ＲＦ）信号の導電通
路に伝送する出力端子と、前記入力端子と前記出力端子
との間に接続されてその間の直流電流を導電させる誘電
装置と、前記入力端子と前記出力端子との間に接続さ
れ、前記容量装置は前記誘電装置と並列に接続されて並
列共振回路を形成する前記容量装置と、前記誘電装置と
前記容量装置を前記ＲＦ信号の周波数と同じ共振周波数
を有するように並列接続させて所定値にし、それによっ
て前記出力端子と前記入力端子との間に前記ＲＦ信号の
伝送を防止する前記誘電装置のイクダクタンスおよび前
記容量装置のキャパシタンスとを備えることを特徴とす
るモノシリックに実現可能な無線周波数（ＲＦ）バイア
ス・チョーク。 - 【請求項２】 無線周波数（ＲＦ）信号の伝導から２つ
の端子を分離させる、一方直流信号の流れを妨害させな
い方法であり、それらの間に、誘電装置によって入力端
子と出力端子を接続する段階と、前記誘電装置と並列な
容量装置によって前記入力端子と前記出力端子を接続す
る段階と、前記入力端子に直流バイアス電流を入力する
段階と、前記直流バイアス電流を前記誘電装置を経て前
記出力端子まで流す段階と、前記誘電装置にインダクタ
ンスを持たせかつ前記容量装置にキャパシタンスを持た
せ、その結果前記誘導装置と前記容量装置との並列接続
は一定のＲＦ周波数で共振し、それによって前記出力端
子と前記入力端子との間の前記一定のＲＦ周波数のいか
なる信号も伝導させない段階とを含むことを特徴とする
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/576,637 US5105172A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Monolithically realizable radio frequency bias choke |
| US576637 | 1990-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140862A true JPH06140862A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=24305296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220218A Pending JPH06140862A (ja) | 1990-08-31 | 1991-08-30 | モノシリックに実現可能な無線周波数バイアス・チョーク |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5105172A (ja) |
| EP (1) | EP0475116A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06140862A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002054585A1 (fr) * | 2000-12-28 | 2002-07-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplificateur haute frequence |
| JP4588699B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-12-01 | 三菱電機株式会社 | バイアス回路 |
| US11398800B2 (en) | 2018-08-29 | 2022-07-26 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | High frequency amplifier |
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| CA2355674A1 (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-21 | Sirific Wireless Corporation | Improvements to filters implemented in integrated circuits |
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1990
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-
1991
- 1991-08-16 EP EP19910113776 patent/EP0475116A3/en not_active Withdrawn
- 1991-08-30 JP JP3220218A patent/JPH06140862A/ja active Pending
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Also Published As
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|---|---|
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