(57)【要約】【課題】良好な受信雑音性能を保ちつつ、大電力の高周波信号が入力されても破壊や劣化を回避することができる増幅器を得ることを目的とする。【解決手段】一端がゲートバイアスライン１６を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子と接続され、他端がショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧端子２０と接続されているゲート電圧抑制用抵抗２１を設けるように構成する。これにより、順方向電流であるゲート整流電流が発生すると、ゲート電圧抑制用抵抗２１によって電位降下が生じ、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧が引き下げられる。【選択図】図１
2008245081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース端子が接地されており、ゲート端子から高周波信号を入力して上記高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力するショットキー接合型電界効果トランジスタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗とを備えた増幅器。
【請求項２】
ゲート電圧抑制用抵抗は、ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子から大電力の高周波信号が入力されて、上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート電圧がショットキー接合の順方向閾値電圧より高くなるとき、上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート電圧をピンチオフ電圧以下に引き下げることが可能な抵抗値を有していることを特徴とする請求項１記載の増幅器。
【請求項３】
ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子とゲート電圧抑制用抵抗の間に低周波抑制用抵抗が挿入されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の増幅器。
【請求項４】
アンテナにより受信された高周波信号を入力する高周波信号入力端子と、上記高周波信号入力端子により入力された高周波信号を増幅する受信用増幅器とを備えた受信モジュールにおいて、上記受信用増幅器は、ソース端子が接地されており、ゲート端子から上記高周波信号を入力して上記高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力するショットキー接合型電界効果トランジスタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗とを備えていることを特徴とする受信モジュール。
【請求項５】
アンテナと接続されている高周波信号入出力端子と、高周波信号を増幅する送信用増幅器と、高周波信号を増幅する受信用増幅器と、上記送信用増幅器により増幅された高周波信号を上記高周波信号入出力端子に出力し、上記高周波信号入出力端子により入力された高周波信号を上記受信用増幅器に出力するサーキュレータとを備えた送受信モジュールにおいて、上記受信用増幅器は、ソース端子が接地されており、ゲート端子から上記高周波信号を入力して上記高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力するショットキー接合型電界効果トランジスタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗とを備えていることを特徴とする送受信モジュール。
【請求項６】
アンテナと接続されている高周波信号入出力端子と、高周波信号を増幅する送信用増幅器と、高周波信号を増幅する受信用増幅器と、上記送信用増幅器により増幅された高周波信号を上記高周波信号入出力端子に出力し、上記高周波信号入出力端子により入力された高周波信号を上記受信用増幅器に出力するサーキュレータと、高周波信号の位相を調整する移相器と、上記移相器により位相が調整された高周波信号を上記送信用増幅器に出力し、上記受信用増幅器により増幅された高周波信号を上記移相器に出力する送受切替スイッチとを備えた送受信モジュールにおいて、上記受信用増幅器は、ソース端子が接地されており、ゲート端子から上記高周波信号を入力して上記高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力するショットキー接合型電界効果トランジスタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗とを備えていることを特徴とする送受信モジュール。
【請求項７】
アンテナと接続されている高周波信号入出力端子と、高周波信号を増幅する送信用増幅器と、高周波信号を増幅する受信用増幅器と、上記送信用増幅器により増幅された高周波信号を上記高周波信号入出力端子に出力し、上記高周波信号入出力端子により入力された高周波信号を上記受信用増幅器に出力するサーキュレータと、高周波信号の位相を調整する移相器と、上記移相器により位相が調整された高周波信号を上記送信用増幅器に出力し、上記受信用増幅器により増幅された高周波信号を上記移相器に出力する送受切替スイッチとを有する複数の送受信モジュールがアレー状に配置されているアンテナ装置において、上記複数の送受信モジュールにおける受信用増幅器は、ソース端子が接地されており、ゲート端子から上記高周波信号を入力して上記高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力するショットキー接合型電界効果トランジスタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタと、一端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端が上記ショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗とを備えていることを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、良好な受信雑音性能を維持すると同時に、大電力の高周波信号が入力されても破壊や劣化を回避することができる増幅器と、その増幅器を搭載している受信モジュール、送受信モジュール及びアンテナ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
良好な雑音性能を有する増幅器（例えば、ＧａＡｓＦＥＴ増幅器）は、一般的に、耐電力（通常、１０ｄＢｍ程度）以上の高周波信号が入力されると、順方向のショットキー整流電流が発生して、素子破壊や劣化を生じることがある。
このような、素子破壊や劣化を防止するために、従来は、増幅器の入力側にリミッタなどの保護装置を配置して、耐電力以上の高周波信号が増幅器に入力されないようにしている。
【０００３】
ここで、図１１は従来の送受信モジュールを示す構成図である。
図において、送信用増幅器１は送信対象の高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をサーキュレータ２に出力する。
サーキュレータ２は送信用増幅器１により増幅された高周波信号を高周波信号入出力端子３に出力する一方、高周波信号入出力端子３から入力された高周波信号をリミッタ５に出力する。
高周波信号入出力端子３はアンテナ４と接続されており、高周波信号を入出力する。
【０００４】
アンテナ４は送受信モジュールの高周波信号入出力端子３から出力された高周波信号を空間に放出する一方、空間から高周波信号を受信して、その高周波信号を送受信モジュールの高周波信号入出力端子３に出力する。
リミッタ５は受信用増幅器６の入力側に配置され、受信用増幅器６の耐電力（例えば、受信用増幅器６がＧａＡｓＦＥＴ増幅器であれば、１０ｍＷ程度）以上の高周波信号が受信用増幅器６に入力されないように作用する。
受信用増幅器６は良好な雑音性能を有する増幅器（例えば、ＧａＡｓＦＥＴ増幅器）である。
【０００５】
次に動作について説明する。
送信用増幅器１は、送信対象の高周波信号を増幅すると、増幅後の高周波信号をサーキュレータ２に出力する。
サーキュレータ２は、送信用増幅器１により増幅された高周波信号を受けると、その高周波信号を高周波信号入出力端子３に出力する。
【０００６】
したがって、送信用増幅器１により増幅された高周波信号は、通常、受信用増幅器６に入力されることはない。
しかしながら、高周波信号入出力端子３において、十分な高周波整合が取れていない場合には、送信用増幅器１により増幅された高周波信号が高周波信号入出力端子３に反射され、サーキュレータ２を経由して受信用増幅器６に入力されることがある。
【０００７】
送信用増幅器１により増幅された高周波信号の電力は、通常、受信用増幅器６の耐電力（ＧａＡｓＦＥＴ増幅器であれば、１０ｍＷ程度）より大きいので、その高周波信号がそのまま受信用増幅器６に入力されると、受信用増幅器６の破壊や劣化を招くことがある。
従来の送受信モジュールでは、受信用増幅器６の破壊や劣化を防止するため、受信用増幅器６の入力側にリミッタ５を配置して、受信用増幅器６の耐電力以上の高周波信号が受信用増幅器６に入力されないようにしている。
【０００８】
なお、図１１の送受信モジュールを多数用いているアレーアンテナの場合、高周波信号入出力端子３において断線等の不具合がない場合でも、アンテナ間の相互結合の作用によって、いわゆるアンテナアクティブインピーダンスが生じて、高周波信号入出力端子３における反射特性が著しく劣化することがある。
また、高周波信号入出力端子３における反射特性が良好な場合でも、他の信号放射源から放射された強力な電磁波をアンテナ４が受信することにより、高周波信号入出力端子３を通して受信用増幅器６に入力されることがある。
上記のような事情から、高度な信頼性を要求される送受信装置、アレーアンテナ送受信装置、外部から強力な電磁波に晒される可能性がある送受信装置に使用される受信モジュールや送受信モジュールでは、受信用増幅器６を保護する装置が不可欠である。
【０００９】
ＦＥＴ増幅器の信頼性を向上させる技術としては、高抵抗をバイアス回路と接地間に配置することによりゲート電流を抑圧し、トランジスタの信頼性を確保する手法が以下の特許文献１に開示されている。
ただし、この手法を用いる場合、終端用５０Ω膜抵抗の損失のため、雑音指数が劣化する問題を生じる。また、高抵抗膜がグランドと直流的に接続されているので、大電力の高周波信号が入力されていないときでも、常にゲート電流が流れており、多数のモジュールを必要とするアレーアンテナでは、消費電力の増大を招く問題を生じる。
【００１０】
【特許文献１】特開平７−７１５９号公報（図２）
【非特許文献１】Microwave Noise Characteristics of AlGaN/GaN HEMTs on SiC Substrates for Broad-Band Low-Noise Amplifiers（IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, VOL. 14, NO. 6, JUNE 2004 ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の送受信モジュールは以上のように構成されているので、高周波信号入出力端子３から受信用増幅器６の耐電力以上の高周波信号が入力されても、リミッタ５が受信用増幅器６にその高周波信号が入力されないように受信用増幅器６を保護することができる。しかし、受信用増幅器６の入力側にリミッタ５を配置すると、そのリミッタ５の損失分（通常、１ｄＢ程度）によって、雑音指数が劣化するなどの課題があった。
【００１２】
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、良好な受信雑音性能を保ちつつ、大電力の高周波信号が入力されても破壊や劣化を回避することができる増幅器を得ることを目的とする。
また、この発明は、上記のような増幅器を搭載している受信モジュール、送受信モジュール及びアンテナ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る増幅器は、一端がショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端がショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗を設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、一端がショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子と接続され、他端がショットキー接合型電界効果トランジスタのゲート端子に印加するゲート電圧を入力するゲート電圧端子と接続されているゲート電圧抑制用抵抗を設けるように構成したので、良好な受信雑音性能を保ちつつ、大電力の高周波信号が入力されても破壊や劣化を回避することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による増幅器を示す構成図である。
図において、高周波信号入力端子１１は例えばアンテナにより受信された高周波信号を入力する端子である。
入力整合回路１２はショットキー接合ＦＥＴ１３における入力側の高周波整合を図る回路である。
【００１６】
ショットキー接合ＦＥＴ１３はショットキー接合型電界効果トランジスタであり、ゲート端子が入力整合回路１２と接続され、ドレイン端子が出力整合回路１４と接続され、ソース端子が接地されている。ショットキー接合ＦＥＴ１３はゲート端子から高周波信号を入力すると、その高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力する。
出力整合回路１４はショットキー接合ＦＥＴ１３における出力側の高周波整合を図る回路である。
高周波信号出力端子１５はショットキー接合ＦＥＴ１３により増幅された高周波信号を出力する端子である。
【００１７】
高周波短絡用キャパシタ１７は一端がゲートバイアスライン１６を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子と接続され、他端が接地されている第１の高周波短絡用キャパシタである。
高周波短絡用キャパシタ１９は一端がドレインバイアスライン１８を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のドレイン端子と接続され、他端が接地されている第２の高周波短絡用キャパシタである。
【００１８】
ゲート電圧端子２０はショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子に印加する一定のゲート電圧を入力する端子である。
ゲート電圧抑制用抵抗２１は一端がゲートバイアスライン１６を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子と接続され、他端がゲート電圧端子２０と接続されている抵抗である。
なお、ゲート電圧抑制用抵抗２１はショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子から大電力の高周波信号が入力されて、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧がショットキー接合の順方向閾値電圧より高くなるとき、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧をピンチオフ電圧以下に引き下げることが可能な抵抗値を有している。
ドレイン電圧端子２２はショットキー接合ＦＥＴ１３のドレイン端子に印加する一定のドレイン電圧を入力する端子である。
【００１９】
次に動作について説明する。
例えば、アンテナにより受信された高周波信号が高周波信号入力端子１１から入力されると、その高周波信号がショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子に入力される。
ショットキー接合ＦＥＴ１３は、ゲート端子から高周波信号を入力すると、その高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をドレイン端子から出力する。
これにより、ショットキー接合ＦＥＴ１３により増幅された高周波信号が高周波信号出力端子１５から出力される。
【００２０】
ここで、図２はショットキー接合ＦＥＴ１３の特性を示す説明図である。
図において、実線はショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート−ソース間の電圧・電流特性を示している。
また、点線は小信号動作時のゲート電圧の波形を示し、破線は飽和動作時のゲート電圧の波形を示している。
【００２１】
図２から明らかなように、高周波信号の入力電力が大きくなると、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧の振幅が大きくなり、やがて、ゲート電圧の瞬時最大値がショットキー接合の順方向閾値電圧を超えると、ゲート整流電流が発生する。
このとき、ゲート整流電流は順方向電流であるため、ゲート整流電流が発生すると、ゲート整流電流が流れる経路に配置されているゲート電圧抑制用抵抗２１によって電位降下が生じ、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧が引き下げられる。
その結果として、飽和動作時においては、図２の破線が示すように、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧の中心電圧がピンチオフ電圧以下に引き下げられ、ショットキー接合の順方向電流の増大が抑圧される。
【００２２】
図３はゲート整流電流が流れる経路にゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されている場合と、ゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されていない場合において、入力される高周波信号の電力に対するゲート電流の変化を示す説明図である。
ゲート整流電流が流れる経路にゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されていない場合、入力される高周波信号の電力が増加すると、急激にゲート電流が増加する（図３の破線を参照）。このため、ショットキー接合ＦＥＴ１３の破壊や劣化を招くことになる。
一方、この実施の形態１のように、ゲート整流電流が流れる経路にゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されている場合、入力される高周波信号の電力が増加しても、ゲート電圧抑制用抵抗２１によるゲート電圧の引き下げ効果により、ゲート電流の増加が大幅に抑圧される（図３の実線を参照）。
【００２３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、一端がゲートバイアスライン１６を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子と接続され、他端がショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧端子２０と接続されているゲート電圧抑制用抵抗２１を設けるように構成したので、良好な受信雑音性能を保ちつつ、大電力の高周波信号が入力されても破壊や劣化を回避することができる効果を奏する。
【００２４】
ここで、この実施の形態１の効果について補足説明を行う。
図２から明らかなように、増幅器を図１のように構成すれば、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート電圧の波形の瞬時最小値が、ゲート−ソース間のブレークダウン電圧に達するまで、入力される高周波信号の電力を上げることができる。
したがって、図１の回路で増幅器を構成する場合には、ショットキー接合ＦＥＴ１３として、窒化ガリウム（ＧａＮ）トランジスタのように、破壊耐圧の高いトランジスタを使用することが非常に有効である。
【００２５】
図４はショットキー接合ＦＥＴ１３におけるゲート−ソース間のブレークダウン電圧と最大許容入力電力の関係を示す説明図である。
即ち、図４は図１の回路で増幅器を構成した場合において、ショットキー接合ＦＥＴ１３の入力インピーダンスが１５ｍＳであるとき、実現し得る最大の許容入力電力をゲート−ソース間のブレークダウン電圧に対して計算した結果を示している。
雑音特性に優れているＧａＡｓＦＥＴのブレークダウン電圧は５Ｖ程度であるので、図４によれば、最大許容入力電力は１８ｄＢｍ程度となる。
これに対して、ブレークダウン電圧１５０ＶのＧａＮトランジスタを使用すれば、最大許容入力電力は４６ｄＢｍ以上となり、ＧａＡｓＦＥＴと比べて、４００倍以上の耐電力を有する増幅器を構成することができる。
【００２６】
なお、ＧａＮトランジスタの雑音指数は、以下の非特許文献１に開示されているように、ＧａＡｓＦＥＴと遜色ないものであるから、ＧａＮトランジスタを使用しても、ＧａＡｓＦＥＴを使用する場合と同程度の雑音性能を有する増幅器を実現することができる。
【００２７】
図５はゲート電圧抑制用抵抗２１の抵抗値とゲート幅１ｍｍ当りのゲート電流との関係を示す説明図である。
即ち、図５はゲート電圧抑制用抵抗２１によるゲート電流の抑圧効果を定量的に示すため、ＧａＮトランジスタモデルを用いて、３５ｄＢｍの高周波信号が入力されたときに流れるゲート電流を計算した結果を示している。
ゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されていない場合（０Ωの場合）、ゲート幅１ｍｍ当り、１Ａ以上のゲート電流が流れる。この場合、ゲート電極はエレクトロマイグレーション効果により断線する。
これに対して、１ｋΩ以上の抵抗値を有するゲート電圧抑制用抵抗２１を配置すれば、ゲート幅１ｍｍ当り、ゲート電流を３０ｍＡ以下に抑圧することができる。
これは、従来のＧａＡｓＦＥＴ増幅器において、雑音性能の劣化を生じないレベルのゲート電流であり、十分な信頼性を得られるものと考えられる。
以上より、この実施の形態１によれば、従来のＧａＡｓＦＥＴ増幅器と同程度の雑音性能や信頼性を保ちつつ、例えば、ＧａＮトランジスタを使用すれば、従来のＧａＡｓＦＥＴ増幅器の１００倍以上の耐電力を得ることができる。
【００２８】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による増幅器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
低周波抑制用抵抗２３は一端がゲートバイアスライン１６を介してショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子と接続され、他端がゲート電圧抑制用抵抗２１と接続されており、低周波発振による不要発振を抑圧するように作用する。
低周波短絡用キャパシタ２４は一端がゲート電圧抑制用抵抗２１と低周波抑制用抵抗２３の間に接続され、他端が短絡されている。
【００２９】
この実施の形態２のように、ショットキー接合ＦＥＴ１３のゲート端子とゲート電圧抑制用抵抗２１の間に、低周波抑制用抵抗２３を挿入することにより、上記実施の形態１と同様に、ショットキー接合の順方向電流の増大を抑圧することができるほか、さらに、低周波発振による不要発振を抑圧することができる効果が得られる。
【００３０】
実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による受信モジュールを示す構成図である。
図において、アンテナ３１は空間から高周波信号を受信して、その高周波信号を受信モジュールに出力する。
高周波信号入力端子３２はアンテナ３１により受信された高周波信号を入力し、その高周波信号を受信用増幅器３３に出力する。
受信用増幅器３３は図１又は図６の増幅器であり、高周波信号入力端子３２により入力された高周波信号を増幅する。
【００３１】
この実施の形態３では、上記実施の形態１，２における増幅器（図１又は図６の増幅器）を受信用増幅器３３として搭載している受信モジュールを示しているが、受信用増幅器３３は、上述したように、十分な耐電力特性を有しているので、受信用増幅器３３の入力側にリミッタ等の保護回路を配置することなく、破壊や劣化を回避することができる。
この実施の形態３では、受信用増幅器３３の入力側にリミッタ等の保護回路を配置する必要がないので、リミッタ等による損失分がない。そのため、雑音指数の劣化を回避して、受信性能を高めることができる。
【００３２】
実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による送受信モジュールを示す構成図である。
図において、アンテナ４１は送受信モジュールの高周波信号入出力端子４４から出力された高周波信号を空間に放出する一方、空間から高周波信号を受信して、その高周波信号を送受信モジュールの高周波信号入出力端子４４に出力する。
送信用増幅器４２は送信対象の高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号をサーキュレータ４３に出力する。
【００３３】
サーキュレータ４３は送信用増幅器４２により増幅された高周波信号を高周波信号入出力端子４４に出力する一方、高周波信号入出力端子４４から入力された高周波信号を受信用増幅器４５に出力する。
高周波信号入出力端子４４はアンテナ４１と接続されており、高周波信号を入出力する。
受信用増幅器４５は図１又は図６の増幅器であり、高周波信号入出力端子４４により入力された高周波信号を増幅する。
【００３４】
この実施の形態４では、上記実施の形態１，２における増幅器（図１又は図６の増幅器）を受信用増幅器４５として搭載している送受信モジュールを示しているが、受信用増幅器４５は、十分な耐電力特性を有しているので、受信用増幅器４５の入力側にリミッタ等の保護回路を配置することなく、破壊や劣化を回避することができる。
この実施の形態４では、受信用増幅器４５の入力側にリミッタ等の保護回路を配置する必要がないので、リミッタ等による損失分がない。そのため、雑音指数の劣化を回避して、受信性能を高めることができる。
【００３５】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による送受信モジュールを示す構成図であり、図において、図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
移相器４６は高周波信号の位相を調整する処理を実施する。
送受切替スイッチ４７は移相器４６により位相が調整された送信対象の高周波信号を送信用増幅器４２に出力し、受信用増幅器４５により増幅された高周波信号を移相器４６に出力する。
【００３６】
この実施の形態５は、高周波信号の位相を調整する機能を図８の送受信モジュールに付加したものであるが、この実施の形態５でも、上記実施の形態４と同様に、上記実施の形態１，２における増幅器（図１又は図６の増幅器）を受信用増幅器４５として搭載している。
受信用増幅器４５は、上述したように、十分な耐電力特性を有しているので、受信用増幅器４５の入力側にリミッタ等の保護回路を配置することなく、破壊や劣化を回避することができる。
この実施の形態５では、受信用増幅器４５の入力側にリミッタ等の保護回路を配置する必要がないので、リミッタ等による損失分がない。そのため、雑音指数の劣化を回避して、受信性能を高めることができる。
【００３７】
実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図であり、図において、図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
送受信モジュール５１は図９の送受信モジュールであり、複数の送受信モジュール５１がアレー状に配置されている。
ビーム形成回路５２は複数の送受信モジュール５１を用いてアレーアンテナを構成することにより電子的にビームを走査する処理を実施する。
【００３８】
この実施の形態６では、複数の送受信モジュール５１が受信用増幅器４５の入力側にリミッタ等の保護回路を配置していないため、リミッタ等の保護回路を配置している従来の送受信モジュールよりも受信性能が優れている。
また、アレーアンテナでは、通常、数１００個の送受信モジュールが使用されるが、この実施の形態６では、複数の送受信モジュール５１がリミッタ等の保護回路を配置していないため、リミッタ等の保護回路を配置している従来の送受信モジュールよりも、低コスト・低重量・小型化を図ることができ、アンテナ装置全体では、大幅な性能改善を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１による増幅器を示す構成図である。
【図２】ショットキー接合ＦＥＴ１３の特性を示す説明図である。
【図３】ゲート整流電流が流れる経路にゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されている場合と、ゲート電圧抑制用抵抗２１が配置されていない場合において、入力される高周波信号の電力に対するゲート電流の変化を示す説明図である。
【図４】ショットキー接合ＦＥＴ１３におけるゲート−ソース間のブレークダウン電圧と最大許容入力電力の関係を示す説明図である。
【図５】ゲート電圧抑制用抵抗２１の抵抗値とゲート幅１ｍｍ当りのゲート電流との関係を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態２による増幅器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３による受信モジュールを示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態４による送受信モジュールを示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態５による送受信モジュールを示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態６によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図１１】従来の送受信モジュールを示す構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１１，３２  高周波信号入力端子、１２  入力整合回路、１３  ショットキー接合ＦＥＴ（ショットキー接合型電界効果トランジスタ）、１４  出力整合回路、１５  高周波信号出力端子、１６  ゲートバイアスライン、１７  高周波短絡用キャパシタ（第１の高周波短絡用キャパシタ）、１８  ドレインバイアスライン、１９  高周波短絡用キャパシタ（第２の高周波短絡用キャパシタ）、２０  ゲート電圧端子、２１  ゲート電圧抑制用抵抗、２２  ドレイン電圧端子、２３  低周波抑制用抵抗、２４  低周波短絡用キャパシタ、３１，４１  アンテナ、３３，４５  受信用増幅器、４２  送信用増幅器、４３  サーキュレータ、４４  高周波信号入出力端子、４６  移相器、４７  送受切替スイッチ、５１  送受信モジュール、５２  ビーム形成回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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