分布式放大器制造技术

本发明专利技术提供一种结构简单、电路小型化的分布式放大器。输入侧传输线路１０由在电介质基板ＳＵＢ的表面上形成信号线Ｓ２和接地面Ｇ２构成的共面线路构成，输出侧传输线路２０由在电介质基板ＳＵＢ的表面上形成信号线Ｓ１而在该电介质基板ＳＵＢ的下面形成接地面Ｇ１的微带线路构成。多个放大用的晶体管３１－３６形成在电介质基板ＳＵＢ的上面，其各电极与形成在上面的信号线Ｓ１，Ｓ２或接地面Ｇ２相连接。由于输入侧传输线路１０中没有流过用以驱动晶体管３１－３６的大电流，从而可以使信号线Ｓ２变细，即使在共面线路中也不增加使用面积。由于共面线路的接地面Ｇ２形成在电介质基板ＳＵＢ的上面，从而能够以简单的结构使晶体管３１－３６的源电极等接地。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及例如在光通信系统等中使用的、具有宽带特性的分布式放大器。
技术介绍
特开平7-183428号公报特开平2003-152476号公报图2(a)-(c)为现有的分布式放大器的结构图。如图2(a)中的电路结构所示，该分布式放大器具有与提供宽频带的输入信号的输入端子1相连接的输入侧传输线路2。输入侧传输线路2例如由7个线路元件2a，2b，…，2g串联连接，线路元件2a的始端与输入端子1连接，而线路元件2g的末端经由终端电阻3与接地电位GND连接。该分布式放大器还具有与输入侧传输线路2相对应的输出侧传输线路4。输出侧传输线路4例如由7个线路元件4a，4b，…，4g串联连接，线路元件4a的始端经由终端电阻5与接地电位GND连接，而线路元件4g的末端与输出端子6连接。输入侧传输线路2和输出侧传输线路4之间经由传输线路8而与作为放大单元的6个晶体管7a，7b，…，7f连接成分布式电路状。即，晶体管7a的栅电极被连接至线路元件2a、2b的连接点，该晶体管7a的漏电极经传输线路8的线路元件8a被连接至线路元件4a、4b的连接点。以下同样地，晶体管7f的栅电极被连接至最后的线路元件2f、2g的连接点，该晶体管7f的漏电极经线路元件8f被连接至线路元件4f、4g的连接点。晶体管7a-7f的源电极被连接至接地电位GND。另外，经电感器9向输出端子6提供电源电压VDD。构成输入侧传输线路2、输出侧传输线路4及放大单元的传输线路8的代表性形状包括微带(micro strip)线路和共面(coplanar)线路。如图2(b)所示，1线路以电介质基板SUB1的整个背面作为接地面G1，将信号线S1配置在表面上。设信号线S1的宽度为w1、电介质基板SUB1的厚度为t，则微带线路的特性阻抗Z0可表示为Z0＝A×t/w1(其中，A为比例常数)。另一方面，如图2(c)所示，共面线路将信号线S2配置在电介质基板SUB2的表面上，并以其两侧为接地面G2。设信号线S2的宽度为w2、该信号线S2与接地面G2的间隔为w3，则共面线路的特性阻抗Z0可表示为Z0＝B×w3/w2(其中，B为比例常数)。分布式放大器通常将输入输出阻抗设计为500Ω。因此，考虑到放大单元的晶体管7a-7f的静电容量，有必要将输入侧传输线路2等的特性阻抗Z0设定为70-90Ω。
技术实现思路
因此，上述分布式放大器具有如下问题。(1)在用共同的微带线路构成输入侧传输线路2和输出侧传输线路4的情况下，由于信号线和接地面位于夹持着电介质基板的不同面上，因此为了使例如图2(a)中的晶体管7a-7f的源电极以最短路径接地而有必要在电介质基板上设置通孔，从而使布线工艺复杂化。(2)在用共同的共面线路构成输入侧传输线路2和输出侧传输线路4的情况下，为了保持70-90Ω的特性阻抗Z0和确保流过晶体管7a-7f的电流量，有必要同时扩大宽度w2和间隔w3。例如，在利用厚度为220μm的GaAs基板生成信号线宽度为50μm的微带线路时，其特性阻抗变为77Ω。反之，在以相同的GaAs基板生成具有相同的信号线宽度和特性阻抗的共面线路时，信号线与接地面的间隔必须为140μm。为此，电路的小型化变得困难。(3)如专利文献1中所公开的，在微带线路和共面线路混和存在并且这些微带线路和共面线路的信号线配置在不同的面上时，其结构复杂化。本专利技术的目的在于提供结构简单且能够进行电路小型化的分布式放大器。本专利技术的分布式放大器的特征在于在传输线路中利用共面线路和微带线路，在电介质基板的上面形成上述共面线路的信号线及接地面、上述微带线路的信号线、和放大用的多个晶体管，在上述电介质基板的下面形成上述微带线路的接地面。在本专利技术中，在电介质基板的上面形成有共面线路的信号线及接地面、微带线路的信号线及放大用的晶体管，从而使晶体管的各电极全部在电介质基板的上面与信号线或接地面连接。由此，具有不必为了连接晶体管而在电介质基板上设置通孔，得到了结构简单且可使电路小型化的分布式放大器的效果。附图说明图1是表示本专利技术实施例的分布式放大器的结构图。图2是现有的分布式放大器的结构图。图3是表示图1中的分布式放大器的结构的图。具体实施例方式利用在电介质基板的上面形成信号线和接地面的共面线路来构成分布式放大器的输入侧传输线路、利用在该电介质基板的上面形成信号线而在基板的下面形成接地面的微带线路来构成输出侧传输线路。另外，在上述电介质基板的上面形成多个放大用的晶体管，其各电极与形成在该上面的信号线或接地面相连接。本专利技术的上述及其他目的和新的特征将通过如下参照附图详细说明的实施例而变得清楚明了。但是，附图只是作为便于说明的一部分，并不构成对本专利技术范围的限定。(实施例1) 图1是表示本专利技术实施例的分布式放大器的结构图。图3(a)、(b)是表示图1中的分布式放大器的结构的图，其中图3(a)是平面图而图3(b)是沿着图3(a)中的A1-A2线的部分剖面图。如图1中的电路结构所示，该分布式放大器具有与提供宽频带的输入信号的输入端子1相连接且构成输入侧滤波器的输入侧传输线路10。如图3(b)所示，输入侧传输线路10为由形成在电介质基板SUB的表面上的信号线S2和接地面G2构成的共面线路。另外，在该电介质基板SUB的整个背面上设置有接地面G1。输入侧传输线路10由7个线路元件11，12，…，17串联连接，线路元件11的一端与输入端子1连接，而线路元件17的末端经由终端电阻3与接地电位GND连接。该分布型放大器还具有与输入侧传输线路10相对应的、构成输出侧滤波器的输出侧传输线路20。如图3(b)所示，输出侧传输线路20为由形成在电介质基板SUB的表面上的信号线S1和设置在该电介质基板SUB的整个背面的接地面G1构成的微带线路。输出侧传输线路20由7个线路元件21，22，…，27串联连接，线路元件21的一端经由终端电阻5与接地电位GND连接，而线路元件27的末端与输出端子6连接。输入侧传输线路10和输出侧传输线路20之间经由由微带线路构成的传输线路40而与作为放大单元的多个晶体管31，32，…，36连接成分布式电路状。即，晶体管31的栅电极被连接至线路元件11、12的连接点，该晶体管31的漏电极经传输线路40的线路元件41被连接至线路元件21、22的连接点。以下同样地，晶体管36的栅电极被连接至最后的线路元件16、17的连接点，该晶体管36的漏电极经线路元件46被连接至线路元件26、27的连接点。晶体管31-36的源电极被连接至接地电位GND。另外，经电感器9向输出端子6提供电源电压VDD。这里，在电介质基板SUB中使用例如厚度t1为220μm的GaAs基板，利用例如厚度t2为3μm的金形成信号线S1、S2。然后，设定作为输入侧传输线路10的共面线路的信号线S2的宽度w2为5μm、信号线S2与接地面G2的间隔w3为27.5μm。另外，作为输出侧传输线路20和放大单元的传输线路40的微带线路的信号线S1的宽度w1为40μm。由此，输入侧传输线路10、输出侧传输线路20及传输线路40的特性阻抗Z0为82Ω，输出侧传输线路20和传输线路40的容许电流变为大于或等于400mA。晶体管31-36和终端电阻3、5与信号线S1、S2一样形成在电介质基板SUB的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式放大器，其特征在于：在传输线路中利用共面线路和微带线路，在电介质基板的上面形成上述共面线路的信号线及接地面、上述微带线路的信号线、和多个放大用的晶体管，在上述电介质基板的下面形成上述微带线路的接地面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小杉真，西野章，小川康德，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]