(57)【要約】【課題】セットメーカにとって携帯電話等の製造が容易になるよう高出力電圧制御発振器を提供する。【解決手段】制御電圧が入力される入力端子２１１と、この入力端子２１１に入力された制御電圧が供給される電圧制御発振部２１４と、この電圧制御発振部２１４の出力が供給されるとともに複数個の増幅回路が直列に接続されて形成された電力増幅部２１７と、この電力増幅部２１７の出力が供給される電力増幅信号の出力端子２１８とを備え、前記電圧制御発振部２１４と前記電力増幅部２１７の少なくとも初段の増幅回路２１９は平衡増幅回路で形成されるとともに前記電力増幅部２１７内に平衡・不平衡変換回路が設けられ、前記電力増幅部２１７からは不平衡信号が出力されるとともに面実装が可能な一つの多層基板内に収納されたものである。これにより、製造が容易な高出力電圧制御発振器が得られる。【選択図】図２２
2004088803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御電圧が入力される入力端子と、この入力端子に入力された制御電圧が供給される電圧制御発振部と、この電圧制御発振部の出力が供給されるとともに複数個の増幅回路が直列に接続されて形成された電力増幅部と、この電力増幅部の出力が供給される電力増幅信号の出力端子とを備え、前記電圧制御発振部と前記電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されるとともに前記電力増幅部内に平衡・不平衡変換回路が設けられ、前記電力増幅部からは不平衡信号が出力されるとともに面実装が可能な一つの多層基板内に収納された高出力電圧制御発振器。
【請求項２】
電力増幅部は３段の増幅回路で形成されるとともに初段の増幅回路に平衡・不平衡変換回路が設けられた請求項１に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項３】
電圧制御発振部と電力増幅部は一つのパッケージ内に集積された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項４】
２系列の電圧制御発振部と電力増幅部とを有する請求項３に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項５】
電力増幅部に熱的に接続された放熱板を有するとともにこの放熱板はパッケージの端子として外部に導出された請求項３に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項６】
放熱板から導出された端子は、パッケージの側面に形成されるとともにその大きさは他の端子よりも大型とした請求項５に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項７】
放熱板から導出された端子には、電力増幅部のグランド信号が接続された請求項６に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項８】
電力増幅部に熱的に接続された放熱板を有するとともにこの放熱板はパッケージの底面に外部から半田付け可能に設けられた請求項３に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項９】
パッケージの底面に設けられた放熱板には、電力増幅部のグランド信号が接続された請求項８に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項１０】
電圧制御発振部のグランドと電力増幅部のグランドとは夫々独立してパッケージ外へ導出された請求項３に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項１１】
電力増幅部は外部から増幅度の制御を可能とした請求項１に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項１２】
電圧制御発振部と電力増幅部はＳｉＧｅで形成された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項１３】
電圧制御発振部と電力増幅部とは夫々別々のパッケージ内に集積されるとともに、前記電圧制御発振部はＳｉＧｅで形成され、前記電力増幅部はＧａＰで形成された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器。
【請求項１４】
２系列の電圧制御発振部と電力増幅部を夫々のパッケージ内に集積し、これらのパッケージが一つのプリント基板上に装着された請求項１３に記載の高出力電圧制御発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、携帯電話機等に使用される高出力電圧制御発振器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来の紙幣識別装置は、以下に示す構成をしていた。以下、従来の電圧制御発振器が使用されている携帯電話機について説明する。従来の電圧制御発振器が使用されている携帯電話機は図２４に示すように、アンテナ１と、このアンテナ１に接続されたアンテナスイッチ２と、このアンテナスイッチ２の一方の端子に接続された表面弾性波（以下、ＳＡＷという）フィルタ３と、このＳＡＷフィルタ３の出力が接続された低雑音増幅器（以下、ＬＮＡという）４を含む復調器及び変調器５と、この復調器及び変調器５に接続された携帯電話機の制御回路６と、復調器及び変調器５の出力に接続された電圧制御発振器７と、この電圧制御発振器７の出力が接続された電力増幅器８と、この電力増幅器８とアンテナスイッチ２の他方の端子との間に接続されたローパスフィルタ９とから構成されていた。
【０００３】
　以上のように構成された携帯電話機について、以下にその動作を説明する。アンテナ１から入力された信号は、ＳＡＷフィルタ３を通って、ＬＮＡ４で増幅されて、復調器及び変調器５の復調部で復調される。そしてその出力は制御回路６で制御されて表示部に表示するとともに、音声出力として出力されていた。
【０００４】
　また、キーボードから入力される信号やマイクロフォンから入力される音声入力は、制御回路６に入力されて制御され、その出力は復調器及び変調器５の変調部で変調される。そしてその出力は電圧制御発振器７で搬送波に変換され、その出力は電力増幅器８で電力増幅されて、ローパスフィルタ９に入力される。このローパスフィルタ９では高調波が除去されて、その出力はアンテナスイッチ２を通ってアンテナ１から放出されていた。
【０００５】
　なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平４−２３４２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　しかしながら近年の携帯電話機の普及に伴い、セットメーカからは造りやすい携帯電話機の部品が求められていた。既に、アンテナスイッチ２と、ＳＡＷフィルタ３とローパスフィルタ９とは共に低温焼成基板技術を用いてその製造が可能であることから一枚の基板に集積されて一体化されている。また、復調器及び変調器５もＳｉＧｅ技術で形成されることから、１チップの集積回路で実現される技術が開発されている。また、制御回路６も１チップのＣＭＯＳ技術で実現されている。
【０００７】
　そこでセットメーカとしては、これら集積された部品を並べれば容易に携帯電話機が製造されることになるが、ここで、電圧制御発振器７と電力増幅器８の集積化が技術的にも製造法的にも夫々異なる分野であり、その集積化が難しく未だに集積化されていない。
【０００８】
　本発明は、このような問題点を解決するもので、セットメーカにとって携帯電話機等の製造が容易となる高出力電圧制御発振器を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
　この目的を達成するために本発明の高出力電圧制御発振器は、制御電圧が入力される入力端子と、この入力端子に入力された制御電圧が供給される電圧制御発振部と、この電圧制御発振部の出力が供給されるとともに複数個の増幅回路が直列に接続されて形成された電力増幅部と、この電力増幅部の出力が供給される電力増幅信号の出力端子とを備え、前記電圧制御発振部と前記電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されるとともに前記電力増幅部内に平衡・不平衡変換回路が設けられ、前記電力増幅部からは不平衡信号が出力されるとともに面実装が可能な一つの多層基板内に収納されたものである。
【００１０】
　これにより、携帯電話機等の製造が容易となる高出力電圧制御発振器を提供することができる。
【００１１】
　請求項１に記載の発明は、制御電圧が入力される入力端子と、この入力端子に入力された制御電圧が供給される電圧制御発振部と、この電圧制御発振部の出力が供給されるとともに複数個の増幅回路が直列に接続されて形成された電力増幅部と、この電力増幅部の出力が供給される電力増幅信号の出力端子とを備え、前記電圧制御発振部と前記電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されるとともに前記電力増幅部内に平衡・不平衡変換回路が設けられ、前記電力増幅部からは不平衡信号が出力されるとともに面実装が可能な一つの多層基板内に収納された高出力電圧制御発振器であり、面実装が可能な一つの基板内に収納されているので、セットメーカ側ではそのまま携帯電話機等のセットに実装することができ、セットメーカ側での製造が容易となる。
【００１２】
　また、最終電力増幅回路の出力は不平衡信号で出力されるので、電力増幅部の出力に平衡・不平衡変換回路を接続する必要はない。従って、この平衡・不平衡変換回路による電力損失は無く、省電力化を図ることができる。
【００１３】
　更に、電圧制御発振部と、電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されているので、外来信号による妨害を受けることが少ない。
【００１４】
　請求項２に記載の発明は、電力増幅部は３段の増幅回路で形成されるとともに初段の増幅回路に平衡・不平衡変換回路が設けられた請求項１に記載の高出力電圧制御発振器であり、初段の増幅回路に平衡・不平衡変換回路が設けられており、小信号の状態で平衡・不平衡変換をするので、電力損失は少なく、省電力化を図ることができる。
【００１５】
　請求項３に記載の発明は、電圧制御発振部と電力増幅部は一つのパッケージ内に集積された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器であり、一つのパッケージ内に集積されているので、取り扱いが容易になるとともに管理も容易になる。また、小型化を図ることもできる。
【００１６】
　請求項４に記載の発明は、２系列の電圧制御発振部と電力増幅部とを有する請求項３に記載の高出力電圧制御発振器であり、多バンドの高出力電圧制御発振器となり、多バンドの携帯電話機等に用いることができる。
【００１７】
　請求項５に記載の発明は、電力増幅部に熱的に接続された放熱板を有するとともにこの放熱板はパッケージの端子として外部に導出された請求項３に記載の高出力電圧制御発振器であり、この端子を介して外部に大型の放熱板を取り付けることができるので、放熱特性を向上させることができ、結果として省電力化を図ることができる。
【００１８】
　請求項６に記載の発明は、放熱板から導出された端子は、パッケージの側面に形成されるとともにその大きさは他の端子よりも大型とした請求項５に記載の高出力電圧制御発振器であり、端子自身にも放熱特性を持たせることができる。また、端子はパッケージの側面に形成されているので、面実装が可能となる。
【００１９】
　請求項７に記載の発明は、放熱板から導出された端子には、電力増幅部のグランド信号が接続された請求項６に記載の高出力電圧制御発振器であり、端子数の省略化が可能になるとともにこの端子のために外部からのノイズの影響を受けにくい。
【００２０】
　請求項８に記載の発明は、電力増幅部に熱的に接続された放熱板を有するとともにこの放熱板はパッケージの底面に外部から半田付け可能に設けられた請求項３に記載の高出力電圧制御発振器であり、大型の放熱板が取り付けられるので、放熱特性が向上する。また、この放熱板は外部から半田付け可能に設けられているので、外部に第２の放熱板を設けることができ、放熱特性が更に向上する。
【００２１】
　請求項９に記載の発明は、パッケージの底面に設けられた放熱板には、電力増幅部のグランド信号が接続された請求項８に記載の高出力電圧制御発振器であり、端子数の省略化が可能になるとともにこの端子のために外部からのノイズの影響を受けにくい。
【００２２】
　請求項１０に記載の発明は、電圧制御発振部のグランドと電力増幅部のグランドとは夫々独立してパッケージ外へ導出された請求項３に記載の高出力電圧制御発振器であり、グランドが分離されているので、お互いの影響を受けにくく十分に夫々の性能を発揮させることができる。
【００２３】
　請求項１１に記載の発明は、電力増幅部は外部から増幅度の制御を可能とした請求項１に記載の高出力電圧制御発振器であり、通信距離の違いにより出力電力を制御することができ、例えば近距離通信の場合は電力増幅度を下げて、省電力化を図ることができる。
【００２４】
　請求項１２に記載の発明は、電圧制御発振部と電力増幅部はＳｉＧｅで形成された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器であり、従来のガリウム・ヒ素で形成するものに比べて略性能が同一であるのにもかかわらず著しく低価格のものが実現できる。
【００２５】
　請求項１３に記載の発明は、電圧制御発振部と電力増幅部とは夫々別々のパッケージ内に集積されるとともに、前記電圧制御発振部はＳｉＧｅで形成され、前記電力増幅部はＧａＰで形成された請求項１に記載の高出力電圧制御発振器であり、電圧制御発振部と電力増幅部とは夫々別の技術で生産できるので、歩留まりが良く生産性が向上する。また、歩留まりが良いので低価格化も実現できる。
【００２６】
　請求項１４に記載の発明は、２系列の電圧制御発振部と電力増幅部を夫々のパッケージ内に集積し、これらのパッケージが一つのプリント基板上に装着された請求項１３に記載の高出力電圧制御発振器であり、多バンドの高出力電圧制御発振器となり、多バンドの携帯電話機等に用いることができる。
【発明の効果】
【００２７】
　以上のように本発明によれば、制御電圧が入力される入力端子と、この入力端子に入力された制御電圧が供給される電圧制御発振部と、この電圧制御発振部の出力が供給されるとともに複数個の増幅回路が直列に接続されて形成された電力増幅部と、この電力増幅部の出力が供給される電力増幅信号の出力端子とを備え、前記電圧制御発振部と前記電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されるとともに前記電力増幅部内に平衡・不平衡変換回路が設けられ、前記電力増幅部からは不平衡信号が出力されるとともに面実装が可能な一つの多層基板内に収納された高出力電圧制御発振器であり、面実装が可能な一つの基板内に収納されているので、セットメーカ側ではそのまま携帯電話機等のセットに実装することができ、セットメーカ側での製造が容易となる。
【００２８】
　また、最終電力増幅回路の出力は不平衡信号で出力されるので、電力増幅部の出力に平衡・不平衡変換回路を接続する必要はない。従って、この平衡・不平衡変換回路による電力損失は無く、省電力化を図ることができる。
【００２９】
　更に、電圧制御発振部と、電力増幅部の少なくとも初段の増幅回路は平衡増幅回路で形成されているので、外来信号による妨害を受けることが少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
　（実施の形態１）
　以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。図１において、１１は制御電圧が入力される入力端子であり、電圧制御発振部１２に接続されている。この電圧制御発振部１２の出力は、この電圧制御発振部１２で発振される発振周波数のモニタ端子１３に接続されるとともに検査手段１４に接続されている。この検査手段１４は、検査端子１５からの信号で制御される。また、検査手段１４の出力は電力増幅部１６に接続され、その出力は整合回路１７を介して出力端子１８に接続されている。
【００３１】
　１９は電力制御端子であり、この電力制御端子１９から電力増幅部１６の電力増幅度を制御する。これは、通信距離の違いにより出力電力を制御するもので、例えば近距離通信の場合は電力増幅度を下げて省電力化を図るためのものである。２０は、電力制御部１６に接続された放熱手段であり、電力増幅部１６から出る発熱を放出して高電力化を図るものである。
【００３２】
　４９は、電力増幅部１６の信号が電圧制御発振部１２に妨害を与えないように設けられた妨害阻止手段である。そしてこれらの各回路は一枚の樹脂製の多層基板２１に収納されている。
【００３３】
　また、検査手段１４は、電圧制御発振部１２と電力増幅部１６とを独立に調整したり検査したりするものである。この検査手段１４を有しているので、容易に調整・検査をすることができる。また、一枚の多層基板２１上に収納されているので、セットメーカ側では容易に実装することができる。
【００３４】
　整合回路１７は、電力増幅部１６の出力を損失なくセット側のＬＰＦに接続するためのものである。
【００３５】
　図２から図６は検査手段の種々の対応を示している。図２において、電圧制御発振部１２の出力は５０オームのストリップ線路２４で多層基板２１の側面電極２２に導出されている。また、２３はこの側面電極２２に隣接する独立した側面電極であり、５０オームのストリップ線路２５で電力増幅部１６の入力に接続されている。このように電圧制御発振部１２の出力と電力増幅部１６の入力とは独立して外部へ導出されているので、容易に調整や検査を行うことができる。
【００３６】
　すなわち、入力端子１１に制御電圧を加えて、側面電極２２（モニタ端子１３を兼ねている。）で発振周波数を観測しながら電圧制御発振部１２内の共振回路を形成するパターンインダクタンスをレーザー光でトリミング調整する。また、側面電極２３に信号を加えて出力端子１８で出力を観測しながら電力増幅部１６や整合回路１７のパターンインダクタンスをレーザー光でトリミング調整する。
【００３７】
　なお、調整や検査が完了したら外部（セット側で）側面電極２２と２３とを５０オーム線路で接続する。また、側面電極２２と２３とを直接接続しても良い。
【００３８】
　図３は、検査手段１４の第２の例である。図３においては、電圧制御発振部１２の出力と電力増幅部１６の入力との間にジャンパー抵抗の接続部２６が設けられている。従って、調整・検査が終了した時点で、零オームのジャンパー抵抗を接続部２６に装着する。このことにより、セット側では側面電極２２と２３とを外部で接続する必要がない。
【００３９】
　２７はストリップ線路２４に設けられたオープンスタブであり、電圧制御発振部１２の出力周波数の第３高調波の４分の１波長に設定し、第３高調波を減衰させている。また、２８はストリップ線路２５に設けられたオープンスタブであり、電圧制御発振部１２の出力周波数の第２高調波の４分の１波長に設定し、第２高調波を減衰させている。
【００４０】
　図４は、検査手段１４の第３の例である。図４においては、電圧制御発振部１２の出力は結合コンデンサ（略５ＰＦのチップコンデンサ）２９を介して５０オームのストリップ線路３０に接続されている。また、このストリップ線路３０からはスイッチダイオード３１を介して５０オームのストリップ線路３２に接続され、このストリップ線路３２は電力増幅部１６の入力に接続されている。
【００４１】
　また、ストリップ線路３０は側面電極２２に接続されるとともに、抵抗（略４７０オームのチップ抵抗）３３を介してパターンインダクタンス３４の一端に接続されている。このパターンインダクタンス３４の他端は電源３５に接続されている。なお、このパターンインダクタンス３４は電圧制御発振部１２の発振周波数の４分の１波長にして、抵抗３３側から見てオープンにしている。また、抵抗３３の値は、ストリップ線路３０の略１０倍程度にして、ストリップ線路３０の特性インピーダンスに影響を与えないようにしている。
【００４２】
　同様に、ストリップ線路３２は側面電極２３に接続されるとともに、抵抗（略４７０オームのチップ抵抗）３６を介してパターンインダクタンス３７の一端に接続されている。このパターンインダクタンス３７の他端はグランドに接続されている。なお、このパターンインダクタンス３７は電圧制御発振部１２の発振周波数の４分の１波長にして、抵抗３６側から見てオープンにしている。また、抵抗３６の値は、ストリップ線路３２の略１０倍程度にして、ストリップ線路３２の特性インピーダンスに影響を与えないようにしている。
【００４３】
　３８は、電圧制御発振部１２の発振周波数を観測するために設けられた検査装置４０の当接ピンである。このピン３８の信号はコンデンサ３９を介して検査装置４０へ導かれる。また、当接ピン３８は抵抗（略４７０オーム）４１を介してマイナス電源（略−１５Ｖ）４２に接続される。４３は、電力増幅部１６へ信号を与えるための検査装置４５の当接ピンである。このピン４３へはコンデンサ４４を介して検査装置４５から信号が与えられる。
【００４４】
　当接ピン３８を側面電極２２に当接することにより、マイナス電源４２がスイッチングダイオード３１を逆バイアスにして、このスイッチングダイオード３１をオフにする。従って、この状態において電圧制御発振部１２と電力増幅部１６とは分離され、夫々独立に調整・検査をすることができる。また、当接ピン３８を側面電極２２から離せば、電源３５がスイッチングダイオード３１をオンする。従って、電圧制御発振部１２と電力増幅部１６とは接続されることになる。
【００４５】
　図５は、ストリップ線路５０に設けられたオープンスタブ５１，５２である。このスタブ５１，５２をストリップ線路５０に供給される周波数の４分の１波長に設定すると、その周波数が除去される。図６にその特性を示す。縦軸５３は減衰量であり、横軸５４は周波数である。例えば、スタブ５１を電圧制御発振部１２の発振周波数の２倍の４分の１波長にすれば、電圧制御発振部１２の第２高調波が減衰５５される。同様に、スタブ５２を電圧制御発振部１２の発振周波数の３倍の４分の１波長にすれば、電圧制御発振部１２の第３高調波が減衰５６される。従って、このようなスタブ５１，５２を電圧制御発振部１２の出力に設けることにより、妨害となる高調波を除去することができる。
【００４６】
　図７から図１０までは妨害阻止手段の種々の対応を示している。図７は、多層基板２１の電圧制御発振部１２の実装側６０を金属製のシールドケース６１で覆ったものである。このことにより、電力増幅部１６側からの妨害波が電圧制御発振部１２に進入することを防いでいる。
【００４７】
　図８は、さらに、電力増幅部１６の実装側６２も金属製のシールドケース６３で覆って、電力増幅部１６から電圧制御発振部１２側へ放出される妨害波を防いでいる。
【００４８】
　図９は、電圧制御発振部１２の実装側６０と電力増幅部１６の実装側６２を一体化されたシールドケース６４で覆っている。そして、実装側６０と実装側６２の間はシールドケース６４の一部を切り起こして、９０度折り曲げることにより仕切り板６５を形成し、この仕切り板６５で実装側６０と実装側６２とを高周波的に分離し、電圧制御発振部１２側へ妨害を与えることを防いでいる。なお、この切り起こし時に生ずる孔６６は電力増幅部１６の実装側６２に設けることが重要である。すなわち、このことにより、電力増幅部１６の放熱が良好になる。仕切り板６５の下端は多層基板２１に設けられたスルーホール６７に半田付けされるとともにグランドに接続されている。
【００４９】
　なお、シールドケース６１，６３，６４は金型で打ち抜かれて、この打ち抜き方向に９０度折り曲げられて、その端部は多層基板２１の側面電極でグランドに接続されている。このことにより、シールドケース６１，６３，６４のグランドがとれるので、妨害を受けにくいものになる。また、金型で打ち抜いたときに生ずるバリが側面電極に当接するので、前記バリの端部と前記側面電極との間に空隙が生ずる。従って、毛細管現象により、この空隙に半田が全体に充填されるので、大面積で確実な半田付けができる。
【００５０】
　従って、高周波シールド性能が向上する。また、グランドに接続された電力増幅部１６の熱は、側面電極を介してこのシールドケース６１，６３，６４から放熱される。
【００５１】
　図１０は、電圧制御発振部１２と電力増幅部１６とを共にＳｉＧｅで形成された平衡回路で形成して、平衡回路で形成された電圧制御発振部７０と電力増幅部７１としても良い。このことにより、外部からの妨害に対して電気回路的に対策されることになる。電力増幅部７１の出力は平衡・不平衡変換器７２を介して不平衡信号として出力される。なお、電力増幅部７１と先に示した電力増幅部１６はともに３個の増幅器７３，７４，７５で形成され、略１３００倍の増幅度を得るようにしている。すなわち、３ｍＷ程度の入力が４Ｗ程度に電力増幅して出力されることになる。このように電力増幅することにより、その出力インピーダンスは数ミリオームとなる。
【００５２】
　図１１から図１５までは放熱手段の種々の対応を示している。図１１は、多層基板２１上に電力増幅部１６が載置され、その底面の発熱部１６ａからスルーホール８０で多層基板２１の下面８１に導出されている。本実施の形態では、スルーホール８０は９本で構成し、その各々の直径は１ｍｍとしている。８２は、多層基板２１の上面に形成された銅箔であり、８３は多層基板２１の下面に形成された銅箔であり、グランドに接続されている。
【００５３】
　そして、この銅箔８２，８３にスルーホール８０が接続されて効率良く熱の伝導を行っている。この銅箔８３は更に携帯電話機の本体部に接続されて放熱を行う。また、耐熱部品、すなわちチップ部品や本体部を覆うケースに接続しても良い。また、熱導伝材であるとともに電気的な絶縁材を介して、アンテナに接続しても良い。８４は、多層基板２１の２層目に形成されたグランドプレーンであり、８５は、多層基板２１の４層目に形成されたグランドプレーンである。そして、このグランドプレーン８４，８５は共にスルーホール８０に接続されて、電力増幅部１６の発熱に寄与している。
【００５４】
　ここで、図１１を用いて多層基板２１を説明する。この多層基板２１はガラスエポキシ樹脂で形成され、５層の構造になっている。２層目と４層目は夫々グランドプレーン８４，８５とし、その間の３層目にストリップ線路８６やインダクタンス８７を設けている。このことにより、ストリップ線路８６はグランドプレーン８４，８５に挟まれるのでストリップ線路８６のキュウ（Ｑ）が高くなる。
【００５５】
　また、下面８１側は側面電極と放熱用の銅箔８３以外は設けないようにしている。この銅箔８３の外形寸法は略電力増幅部１６の外形寸法と同じにしている。このことにより、本体側でのパターン配線の自由度を向上させている。すなわち、多層基板２１は、セット側のプリント基板に載置される訳だが、多層基板２１の下面８１には配線が無く絶縁の状態である。従って、セット側のプリント基板ではショートの心配をすること無く、自由な引き回しが可能となり、使い易いものとなる。
【００５６】
　図１２は、図１１の平面図である。図１２に示すように、９個のスルーホール８０を電力増幅部１６の下面の外形内に等間隔で設けている。
【００５７】
　図１３は、大型のスルーホール８８を１個設けたものである。そして、このスルーホール８８に半田を充填して電力増幅部１６の発熱を多層基板２１の下面８１に放出するものである。この場合、スルーホール８８が大型のため、電力増幅部１６の交換等が生じた場合に、この大型のスルーホール８８を用いて容易に交換ができるという特徴を有する。本実施の形態では、直径を略２．５ｍｍのスルーホール８８としている。この大きさは、電力増幅部１６底面の８割程度にすると良い。
【００５８】
　図１４は、多層基板２１の上面を金属製のシールドケース９０で覆い、その一部を切り起こして当接部９１を形成している。そして、この当接部９１を多層基板２１上に載置された電力増幅部１６の天面に当接させて、電力増幅部１６からの発熱を放出するものである。９２は、シールドケース９０と一体に形成された仕切り板であり、電圧制御発振部１２と電力増幅部１６とを高周波的に分離して、電力増幅部１６からの高調波が電圧制御発振部１２に妨害を与えないようにしている。
【００５９】
　図１５は、その平面図である。略電力増幅部１６と同形をした当接部９１がシールドケース９０から切り起こされて形成されており、その周囲には小径の放熱孔９３が複数個（本実施の形態では１４個）形成されている。
【００６０】
　図１６から図１９までは整合回路の種々の対応を示している。図１６は、整合回路１７の基本型である。電力増幅部１６の出力インピーダンスは数オームであり、これを５０オーム系にして、送信信号の損失を少なくするものである。図１６において、電力トランジスタ１００のコレクタはコンデンサ１０１を介して出力１０２に接続されている。また、この出力１０２とグランドとの間にインダクタ１０３が挿入されている。また、電力トランジスタ１００のエミッタはグランドに接続されている。
【００６１】
　そして、電力トランジスタ１００のコレクタとエミッタとの間の静電容量Ｃ０とコンデンサ１０１の静電容量Ｃ１との比で電力トランジスタ１００の出力インピーダンスがストリップ線路の特性インピーダンス（５０オーム）にアップする。また、静電容量Ｃ０とＣ１の合成静電容量とインダクタ１０３のインダクタンスで同調回路を形成し、電力トランジスタ１００からの出力を能率良く出力１０２に導いている。
【００６２】
　図１７は、インダクタ１０３をパターンインダクタ１０４とパターンインダクタ１０５の直列接続で形成したものである。そして、パターンインダクタ１０４は多層基板２１の３層目に形成し、スルーホールで多層基板２１の上面８２に導出してパターンインダクタ１０５を形成している。そして、このパターンインダクタ１０５をレーザ光でトリミング１０６して周波数調整をしている。
【００６３】
　図１８は、コンデンサ１０１を３個のレーザトリミングコンデンサ１０７，１０８，１０９を並列に接続して形成したものである。そして、これらのレーザトリミングコンデンサ１０７，１０８，１０９を必要に応じてレーザ光でトリミング１１０して出力インピーダンスの調整をしている。
【００６４】
　また、整合回路１７の調整をバリキャップコンデンサを用いて制御電圧で調整することもできる。図１９はその一例である。図１９において、電力トランジスタ１００のコレクタにはコンデンサ１１２とバリキャップダイオード１１１の直列接続体がグランドとの間に接続されている。そして、このバリキャップダイオード１１１の静電容量の調整は、以下のようにして行っている。すなわち、制御端子１１３からの信号で制御回路１１４を制御し、メモリ１１５の内容を予め指定された値に設定する。このメモリ１１５の値はＤ／Ａ変換器１１６でアナログ電圧に変換され、抵抗１１７を介してバリキャップダイオード１１１のカソードに印加されバリキャップダイオード１１１の静電容量を調整している。なお、１１８はＤ／Ａ変換器１１６の出力とグランドとの間に接続された平滑コンデンサである。
【００６５】
　図２０は、９００ＭＨｚの周波数を出力するＧＳＭ用の高出力電圧制御発振器と１８００ＭＨｚの周波数を出力するＤＣＳ用の高出力電圧制御発振器とが一つの多層基板１２０に装着されたものである。従って、この高出力電圧制御発振器を用いれば２バンドの携帯電話機が容易に実現できる。
【００６６】
　以下、その構成を説明する。１２１はＧＳＭの制御電圧が入力される入力端子であり、この入力端子１２１は電圧制御発振器１２２の入力端子に接続される。１２３は電圧制御発振器１２２の出力端子である。また、この出力は検査手段１２４と整合回路１２５を介して電力増幅器１２６の入力に接続される。１２７は電力増幅器１２６の電力制御端子である。電力増幅器１２６の出力は整合回路１２８を介して、ＧＳＭ出力端子１２９に接続されている。
【００６７】
　１３１はＤＣＳの制御電圧が入力される入力端子であり、この入力端子１３１は電圧制御発振器１３２の入力端子に接続される。１３３は電圧制御発振器１３２の出力端子である。また、この出力は検査手段１３４と整合回路１３５を介して電力増幅器１３６の入力に接続される。１３７は電力増幅器１３６の電力制御端子である。電力増幅器１３６の出力は整合回路１３８を介して、ＤＣＳ出力端子１３９に接続されている。
【００６８】
　また、電圧制御発振器１２２と電圧制御発振器１３２の出力は論理和回路１４０を介して、ＰＬＬ端子１４１に導かれている。
【００６９】
　図２０に示すように、ＧＳＭ用の高出力電圧制御発振器とＤＣＳ用の高出力電圧制御発振器の外部への端子電極は多層基板１２０の対称の位置に設けられている。このように配置することにより、セット側でのパターンの引き回しが容易になる。
【００７０】
　なお、図２０には妨害阻止手段４９と放熱手段２０は記載されていないが他の実施の形態と同様に設けられている。整合回路１２５，１３５は、夫々電圧制御発振部１２２，１３２と電力増幅手段１２６，１３６の間に設けられており、インピーダンスを合わせて損失の少ない電送を行っている。同様に電力増幅手段１２６，１３６も夫々図１０で説明したように３増幅器で構成されており、夫々の結合路にはインピーダンスを合わせて損失を少なくするため整合回路が設けられている。
【００７１】
　図２１は、多層基板２１の下面に貼付けられるシート１５０の回路図である。すなわち、このシート１５０内には高出力電圧制御発振器に供給される電源用のバイパスコンデンサ１５１や制御電圧が生成されるラグ・リードフィルタ１４９を形成するコンデンサ１５２，１５３，１５４が設けられている。特に大容量を必要とするコンデンサ１５３にこのフィルタコンデンサを用いることにより、薄型にできるとともに外力による衝撃に対して安定したものとなる。すなわち、衝撃が加わったとしてもノイズが発生しないラグ・リードフィルタ１４９を得ることができる。その理由は、フィルムコンデンサには圧電効果が無いからである。
【００７２】
　シート１５０の入力１５５はラグ・リードフィルタ１４９とローパスフィルタ１５６を介して高出力電圧制御発振器１５７の入力端子１１に接続される。また、高出力電圧制御発振器１５７の出力端子１８はそのまま端子１５８から出力される。端子１５９はバイパスコンデンサ１５１でグランドに接続されるとともに直接高出力電圧制御発振器１５７の電源端子に接続される。
【００７３】
　（実施の形態２）
　図２２は実施の形態２における高出力電圧制御発振器のブロック図である。図２２において、２１１は制御電圧が入力される入力端子であり、共振回路２１２を介して平衡増幅回路２１３に接続されている。そして、この平衡増幅回路２１３の出力は電圧制御発振部２１４の出力として出力端子２１５に接続されるとともに、整合回路２１６を介して電力増幅部２１７に接続されている。そして、この電力増幅部２１７の出力は出力端子２１８に接続されている。
【００７４】
　電力増幅部２１７は、増幅回路２１９，２２０，２２１がこの順に直列接続されている。増幅回路２１９は略＋５ｄＢｍ（略３ｍＷ）の信号を略２０ｄＢｍに増幅する。次の増回路２２０では、その信号を略３０ｄＢｍに増幅し、次の増幅回路２２１で略３６ｄＢｍ（略４ｍＷ）に増幅して出力端子２１８に出力する。従来のものでは、大電力に増幅した最終出力３６ｄＢｍから、平衡・不平衡変換回路によって略１．０ｄＢｍの出力が低下していた。しかし、本発明では初段の増幅回路２１９に平衡・不平衡変換回路が設けられているので、出力端子２１８から出力される略３６ｄＢｍの信号は従来のように平衡・不平衡変換回路で減衰させる必要はない。従って、最終的に携帯電話等のアンテナからはそのままの略３６ｄＢｍの信号が出力されることになる。
【００７５】
　２２２は電力制御端子であり、この電力制御端子２２２から入力される信号で増幅回路２１９或いは増幅回路２２０或いは増幅回路２２１の増幅度を制御する。こうすることによりその結果、電力増幅部２１７の出力電力を任意に制御する。これは、通信距離の違いにより出力電力を制御するもので、例えば近距離通信の場合は電力出力レベルを下げて増幅回路２２１の消費電流を下げることにより省電力化を図ることができる。
【００７６】
　また、本実施の形態では、増幅回路２１９に平衡・不平衡変換回路が内蔵されている。従って、増幅回路２１９以降の増幅回路２２０と２２１は不平衡の増幅回路となっている。このように構成することにより、出力端子２１８からの出力は不平衡信号となるので、このあとに従来のように略１．０ｄＢｍの損失をもつ平衡・不平衡変換回路を挿入する必要はない。
【００７７】
　なお、電圧制御発振部２１４は、平衡型の共振回路２１２と平衡増幅回路２１３で形成されている。また、整合回路２１６と初段の増幅回路２１９も平衡回路で形成されている。
【００７８】
　また、電圧制御発振部２１４、電力増幅部２１７をＳｉＧｅ（シリコン・ゲルマニウム）技術で形成させた場合、従来のガリウム・ヒ素で形成するものに比べて略性能が同一で低価格のものが実現できる。
【００７９】
　入力端子２１１、出力端子２１５，２１８、電力制御端子２２２はパッケージ２２３の側面に導出されており、面実装を可能にしている。
【００８０】
　（実施の形態３）
　図２３は、本発明の実施の形態３における高出力電圧制御発振器のブロック図であり、９００ＭＨｚの周波数を出力するＧＳＭ用の高出力電圧制御発振器と１８００ＭＨｚの周波数を出力するＤＣＳ用の高出力電圧制御発振器とが一つのパッケージ２３０に実装されたものである。従って、この高出力電圧制御発振器を用いれば２バンドの携帯電話機を容易に実現することができる。
【００８１】
　以下、その構成を説明する。２３１はＧＳＭバンドの位相検波器であり、その出力はローパスフィルタ２３２を介してパッケージ２３０に設けられたＧＳＭとＤＣＳ共通の制御電圧の入力端子２３３に入力される。入力端子２３３に入力された制御電圧は共振回路２３４を介して平衡増幅回路２３５に接続されている。そして、この平衡増幅回路２３５の出力は電圧制御発振部の出力として出力端子２３６を介して位相検波器２３１に入力される。また平衡発振器２３５の出力は整合回路２３７を介して電力増幅部２３８に接続されている。そして、この電力増幅部２３８の出力はＧＳＭの出力端子２３９に接続されている。なお、電力増幅部２３８は実施の形態２と同様に３個の増幅回路２４０，２４１，２４２が直列に接続され、増幅回路２４０では平衡増幅される。またこの平衡増幅回路２４０には平衡・不平衡変換回路が内蔵されている。
【００８２】
　２４３はＤＣＳバンドの位相検波器であり、その出力は合成器２３２を介してパッケージ２３０に設けられたＧＳＭとＤＣＳ共通の制御電圧の入力端子２３３に入力される。以下、ＧＳＭと同様の構成であるので、添え字ａを付して説明を簡略化する。
【００８３】
　２４４は、電力制御回路であり、この電力制御回路２４４の出力は、増幅回路２４０と２４０ａ或いは２４１と２４１ａに、更に２４２，２４２ａに接続されて増幅度の制御を行っている。この電力増幅部２３８，２３８ａの増幅度は、実施の形態２と同じように電力制御端子２４５から制御することができる。また、出力端子２３９，２３９ａからの導出された出力線路に設けられたカプラ２４６，２４６ａは出力電力をモニターするものである。
【００８４】
　２４７，２４７ａは、電力増幅部２３８，２３８ａに熱的に接続されるとともに電力増幅部２３８，２３８ａのグランドに接続された放熱部である。この放熱部２４７，２４７ａはパッケージ２３０の側面に導出されている。なお、この放熱部２４７，２４７ａはパッケージ２３０の底面に設けて親基板と接続させる構成としても良い。
【００８５】
　このＧＳＭ用の高出力電圧制御発振器とＤＣＳ用の高出力電圧制御発振器の外部への端子は図２３に示すようにパッケージ２３０の対称の位置に設けられている。このように配置することにより、親基板でのパターンの引き回しが容易になる。
【００８６】
　（実施の形態４）
　また、電圧制御発振部と電力増幅部とは夫々別々のパッケージ内に集積しても良い。この場合、電圧制御発振部ＳｉＧｅ（シリコン・ゲルマニウム）技術で形成し、電力増幅部はＧａＰ（ガリウム・リン）、ＧａＮ（ガリウム・チッソ）技術で形成することも可能である。
【００８７】
　このような技術を用いることにより、電圧制御発振部と電力増幅部とは夫々別々の技術で生産できるので、歩留まりが良く生産性が向上する。また、歩留まりが良いので低価格も実現できる。
【００８８】
　また、２系列の電圧制御発振部と電力増幅部を夫々のパッケージ内に集積し、これらのパッケージが一つのプリント基板上に装着すると多バンドの高出力電圧制御発振器となり、多バンドの携帯電話機等に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
　本発明にかかる、高出力電圧制御発振器は、高出力電圧制御発振器の製造が容易となるとともに、そのまま携帯電話機等のセットに実装することができるので、セットメーカ側での製造が容易となる。このように、高出力電圧制御発振器を有する携帯電話機や無線通信機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態１による高出力電圧制御発振器のブロック図
【図２】同、検査手段の第１の例を示す回路図
【図３】同、検査手段の第２の例を示す回路図
【図４】同、検査手段の第３の例を示す回路図
【図５】同、高調波除去回路のパターン図
【図６】同、高調波除去回路の特性図
【図７】同、妨害阻止手段の第１の例を示す断面図
【図８】同、妨害阻止手段の第２の例を示す断面図
【図９】同、妨害阻止手段の第３の例を示す断面図
【図１０】同、妨害阻止手段の第４の例を示す回路図
【図１１】同、放熱手段の第１の例を示す断面図
【図１２】同、平面図
【図１３】同、放熱手段の第２の例を示す平面図
【図１４】同、放熱手段の第３の例を示す断面図
【図１５】同、平面図
【図１６】同、整合回路の基本回路図
【図１７】同、整合回路の第１の例を示す回路図
【図１８】同、整合回路の第２の例を示す回路図
【図１９】同、整合回路の第３の例を示す回路図
【図２０】同、高電力型電圧制御発振器が２回路設けられたブロック図
【図２１】同、高電力型電圧制御発振器の下面に貼付けられるシートの回路図
【図２２】本発明の実施の形態２による高電力型電圧制御発振器のブロック図
【図２３】同、実施の形態３による高電力型電圧制御発振器のブロック図
【図２４】従来の電圧制御発振器を用いた携帯電話機のブロック図
【符号の説明】
【００９１】
　２１１　入力端子
　２１４　電圧制御発振部
　２１７　電力増幅部
　２１８　出力端子
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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