(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号を増幅する第１の電界効果トランジスタと、
第２の電界効果トランジスタのドレイン端子と第１抵抗器とを直列に接続した端部と、上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と第２抵抗器とを直列に接続した端部とを有し、かつ上記第２の電界効果トランジスタのゲート端子と上記第２抵抗器側の端部とを第３抵抗器を介して接続すると共に、ＤＣフィード用チョークコイルを介して上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と上記第２抵抗器との接続点を上記第１の電界効果トランジスタのゲート端子に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、他の構成から独立させた電圧供給用端子とし、少なくとも一方の上記電圧供給用端子から印加される電圧を分圧し、上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と上記第２抵抗器との接続点及び上記ＤＣフィード用チョークコイルを介して、ゲートバイアス電圧として上記第１の電界効果トランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを同一半導体基板に形成してなり、
上記ゲートバイアス供給手段が、出力の利得及び飽和電力が温度変化に対して一定となるように、上記第２の電界効果トランジスタのドレイン電流及び上記第１乃至第３抵抗器の抵抗値の温度変化に応じた分圧比で上記第１の電界効果トランジスタに供給するゲートバイアス電圧を制御する増幅器。
【請求項２】
ゲートバイアス供給手段は、第２トの電界効果ランジスタのソース端子と第１の電界効果トランジスタのゲート端子とを接続し、温度に対する変化が最も小さい上記第２の電界効果トランジスタのドレイン電流値を基準として温度上昇に対しドレイン電流値が増加する動作領域で動作するように各抵抗器の抵抗値を設定することを特徴とする請求項１記載の増幅器。
【請求項３】
ゲートバイアス供給手段は、第２の電界効果トランジスタのドレイン端子と第１の電界効果トランジスタのゲート端子とを接続し、温度に対する変化が最も小さい上記第２の電界効果トランジスタのドレイン電流値を基準として温度上昇に対しドレイン電流値が減少する動作領域で動作するように各抵抗器の抵抗値を設定することを特徴とする請求項１記載の増幅器。
【請求項４】
分圧部は、ゲートバイアス供給手段を複数個直列に接続してなることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項５】
入力された信号を増幅する電界効果トランジスタからなり、温度変化に対して上記電界効果トランジスタのゲートバイアス電圧を調節するゲートバイアス供給手段を有さない増幅器と、
入力側及び出力側の少なくとも一方に上記ゲートバイアス供給手段を有さない増幅器を接続した請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の増幅器とを同一半導体基板に形成してなる増幅器。
【請求項６】
入力側及び出力側の少なくとも一方にアイソレータを接続したことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項７】
入力側及び出力側の少なくとも一方に減衰器を接続したことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の増幅器。
【請求項８】
ゲートバイアス供給手段に印加される電圧を外部から制御する外部電圧制御手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の増幅器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はトランジスタを用いたマイクロ波、ミリ波帯の信号を増幅する増幅器に係り、特に温度に対する利得特性、飽和電力特性の変動を抑えた増幅器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
増幅器において、電解効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと略す）の利得、飽和電力などの特性はゲートバイアス電圧及びドレインバイアス電圧によって決定される。従って、ゲート、ドレイン電圧が一定ならば、ＦＥＴの利得、飽和電力などの特性は一定となる。しかし、ＦＥＴの周囲温度が変化した場合、ＦＥＴの相互コンダクタンスなどのパラメータが変化するためゲート、ドレイン電圧が一定であっても、利得、飽和電力などの特性は温度の増加に対して減少する特性を有する。その結果、温度によらず一定の出力電力を得ようとする場合、低温では飽和電力に対する出力バックオフが大きくなり、振幅歪、位相歪などの非線形歪が低減されるが、高温では逆に出力バックオフが小さくなり非線形歪が増加する。
【０００３】
これらの特性変動を抑圧するために一定温度となるように増幅器の温度を制御する方法がある。しかし、このような方法では温度制御のためにヒータ、冷却器及びその制御回路が必要となるため、構成が複雑で寸法が大きくなるという問題点がある。
【０００４】
そこで、トランジスタの利得、飽和電力がトランジスタのゲートバイアス電圧によって決定されることを利用して、温度に対するトランジスタのゲート電圧を変化させることで簡単な回路で上記問題点を改善している増幅器がある。このような増幅器の例を従来例１〜６に示す。
【０００５】
先ず、従来例1として、アナログ電子回路（藤井信生著、昭晃堂）に開示された増幅器がある。
図１９は上述した従来の増幅器（従来例１）の構成を示す回路図である。図において、１０１はＲＦ信号が入力される入力端子、１０２〜１０５は温度によって抵抗値の変化が少ない抵抗、１０６は出力から直流成分を除き信号成分のみを取り出すためのコンデンサ、１０７はＤＣ電力供給端子、１０８はＦＥＴ、１０９はＦＥＴ１０８によって増幅された信号電圧を出力する出力端子、１１０は入力から直流成分を除き信号成分のみを取り出すためのコンデンサである。また、抵抗１０３，１０５の一端はグランドに接続されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
ＲＦ信号は入力端子１０１に加えられ、コンデンサ１１０を介してＦＥＴ１０８に入力される。このあと、ＦＥＴ１０８で増幅されたＲＦ信号は、コンデンサ１０６にて信号成分のみが抽出されて出力端子１０９から出力される。このとき、ＦＥＴ１０８のゲートバイアス電圧はＤＣ電力供給端子１０７の電圧ＶＤＤを抵抗１０２，１０３によって分圧することで供給されている。このように温度によって抵抗値の変化が少ない抵抗によって分圧されているため、温度によらず、分圧比は一定となる。このため、ＦＥＴ１０８に印加されるゲートバイアス電圧は一定となる。
【０００７】
次に、従来例２として、特開昭５７−８３９１０号公報に開示されたマイクロ波増幅器を挙げる。
図２０は上述した従来の増幅器（従来例２）の構成を示す回路図である。図において、１２１はＲＦ信号が入力される入力端子、１２２はＦＥＴ１２５によって増幅されたＲＦ信号を出力する出力端子、１２３，１２４は整合回路、１２５はＦＥＴ、１２６，１２７はＲＦチョーク、１２８はゲートバイアス用ブリーダ抵抗、１２９は温度によって抵抗値が変化するサーミスタ、１３０はゲートバイアス電圧供給端子、１３１はドレインバイアス電圧供給端子である。また、ゲートバイアス用ブリーダ抵抗１２８、サーミスタ１２９で構成される分圧回路の一端がグランドに接続されている。
【０００８】
次に動作について説明する。
ＲＦ信号は入力端子１２１に加えられ、ＦＥＴ１２５で増幅後、出力端子１２２に導かれる。ＦＥＴ１２５のゲートバイアス電圧は、ゲートバイアス電圧供給端子１３０の電圧をゲートバイアス用ブリーダ抵抗１２８、サーミスタ１２９で分圧し、整合回路１２３を介してＦＥＴ１２５に供給される。このとき、サーミスタ１２９の温度による抵抗値変化を利用して分圧比を変化させることで、ＦＥＴ１２５のゲートバイアス電圧を変化させ、温度に対する増幅器の利得変化を抑圧している。
【０００９】
従来例３として、特開昭５７−１５７６０６号公報に開示されたＦＥＴ増幅器を挙げる。
図２１は上述した従来の増幅器（従来例３）の構成を示す回路図である。図において、１４１はＦＥＴ、１４２，１４３はゲートバイアス回路を構成する抵抗、１４４はドレイン抵抗、１４５は温度によって抵抗値が変化するサーミスタである。また、サーミスタ１４５の一端はグランドに接続されている。
【００１０】
次に動作について説明する。
入力するＲＦ信号はＦＥＴ１４１で増幅され出力される。ＦＥＴ１４１のゲートバイアス電圧は、抵抗１４２，１４３、及びサーミスタ１４５の温度でゲートバイアス電圧を分圧することで供給されている。このとき、サーミスタ１４５温度による抵抗値変化を利用して分圧比を変化させることで、ＦＥＴ１４１のゲートバイアス電圧を変化させ、温度に対する増幅器の利得変化を抑圧している。
【００１１】
従来例４として、特開平３−２０６７０４号公報に開示されたＭＭＩＣ増幅回路を挙げる。
図２２は上述した従来の増幅器（従来例４）の構成を示す回路図である。図において、１５１はゲート電圧印加用ＦＥＴ１５２に定電流を供給する定電流供給用ＦＥＴ、１５２はドレイン電極と定電流供給用ＦＥＴ１５１のソース電極とが接続し、温度モニタ用抵抗１５５を介して−５Ｖの直流電源がソース電極に供給されるゲート電圧印加用ＦＥＴ、１５３はゲート抵抗１５８を介してゲート電圧印加用ＦＥＴ１５２のゲート電極と接続するゲインコントロール用ＦＥＴ、１５４はゲインコントロール用ＦＥＴ１５３の出力電圧を増幅する増幅用ＦＥＴ、１５５は温度の上昇に伴って抵抗値が増加する温度モニタ用抵抗、１５６，１５７は−５Ｖの直流電源を分圧するゲート電位分圧抵抗、１５８，１５９はゲート抵抗である。
【００１２】
次に動作について説明する。
通常の増幅作用を行う増幅用ＦＥＴ１５４は、−５Ｖの直流電源をゲート電位分圧抵抗１５６，１５７で分圧してゲート抵抗１５９を介してゲートバイアス電圧が与えられている。一方、ゲインコントロール用ＦＥＴ１５３はゲート抵抗１５８によってゲートバイアス電圧が与えられる。このとき、定電流供給用ＦＥＴ１５１により温度モニタ用抵抗１５５に定電流が流れるので、温度上昇によって温度モニタ用抵抗１５５の抵抗値が増加すると、ゲート電圧印加用ＦＥＴ１５２からゲインコントロール用ＦＥＴ１５３に印加されるゲート電圧が増加する。このようにゲインコントロール用ＦＥＴ１５３は温度上昇に伴ってゲートバイアス電圧が正の方向に移動するため、室温においてゲインを押さえるようなバイアスポイントに設定しておくと、温度上昇に伴ってゲインが増大し、増幅用ＦＥＴ１５４を含めた増幅回路においてゲインの温度補償がなされる。
【００１３】
従来例５として、特開平２−１２１４０３号公報に開示されたマイクロ波増幅器を挙げる。
図２３は上述した従来の増幅器（従来例５）の構成を示す回路図である。図において、１６１はバイアス抵抗、１６２はバイアス調整用可変抵抗、１６３はＦＥＴ、１６４，１６９はマイクロストリップラインによるバイアスパターン、１６５は入力カップリングコンデンサ、１６６は入力端子、１６７は出力カップリングコンデンサ、１６８は出力端子、１７０はゲートバイアス電圧供給端子、１７１はドレインバイアス端子、１７２はゲートバイアス電圧供給端子１７０とシリコンダイオード１７３とに接続し、シリコンダイオード１７３に順方向電流を流すためにバイアス抵抗１６１及びバイアス調整用可変抵抗１６２に対して十分に低い抵抗値を有する抵抗、１７３は温度によって順方向電圧が変化するシリコンダイオードである。
【００１４】
次に動作について説明する。
ＲＦ信号は入力端子１６６に加えられ、入力カップリングコンデンサ１６５によって信号成分が抽出されてＦＥＴ１６３のゲート電極Ｇに入力される。これにより、ＲＦ信号がＦＥＴ１６３で増幅後、出力カップリングコンデンサ１６７によって信号成分が抽出されて出力端子１６８から出力される。このとき、シリコンダイオード１７３の順方向電圧の一部がＦＥＴ１６３のゲート電圧として加わるようになっている。これにより、バイアス抵抗１６１及びバイアス調整用可変抵抗１６２によって設定されるＦＥＴ１６３のゲートバイアス電圧をシリコンダイオード順方向電圧の温度特性により変化させることができる。具体的には、ＦＥＴ１６３のゲートバイアス電圧を高くすると利得は増加し、低くすると利得が減少することから、ＦＥＴ１６３の温度が下がり、利得が増加する場合には、ゲートバイアス電圧を低くする。一方、ＦＥＴ１６３の温度が上がり、利得が増加する場合には、ゲートバイアス電圧を高くすることで、温度に対する利得変動を抑圧することが可能となる。
【００１５】
従来例６として、特開平１−２１８１１１号公報に開示された分布型増幅器を挙げる。
図２４は上述した従来の増幅器（従来例６）の構成を示す回路図である。図において、１８１は入力端子、１８２はゲートバイアス電圧供給端子、１８３はゲートバイアス回路、１８４はドレインバイアス電圧供給端子、１８５は出力端子、１８６，１８７はショットキーダイオード、Ｑ１０〜Ｑ１４はＦＥＴ、Ｍ１〜Ｍ１７はマイクロストリップ線路、Ｃ１０〜Ｃ１５は雑音除去用のコンデンサ、Ｒ１１，Ｒ１２，ＲＧ１，ＲＧ２は抵抗である。
【００１６】
次に動作について説明する。
ＲＦ信号は入力端子１８１に加えられ、ＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４で増幅後、出力端子１８５に導かれる。ＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４のゲートバイアス電圧は、抵抗ＲＧ１，ＲＧ２、ショットキーダイオード１８６，１８７でゲートバイアス電圧供給端子１８４からの電圧を分圧することで供給される。これらショットキーダイオード１８６，１８７の温度特性によって分圧比を変化させることで、ＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４のゲートバイアス電圧を変化させ、温度に対する増幅器の利得変化を抑圧している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の増幅器は以上のように構成されているので、従来例１では、温度特性によって抵抗値が変化しない抵抗によって分圧されていることから、温度によらず、分圧比は一定となり、一定のゲートバイアス電圧がＦＥＴ１０８に供給されるが、ＦＥＴ１０８は温度によって利得が変化する特性を有するため、ＦＥＴ１０８に印加されるゲートバイアス電圧が一定の場合、常温と比較して高温では利得は小さくなり、低温では利得が増加する。また、飽和電力は高温では低下し、低温では増加する特性を有する。このように、従来例１の増幅器では温度に対して利得、飽和電力の変化が大きい特性を有するという課題があった。
【００１８】
また、従来例２では、感温素子としてサーミスタ１２９を用いていることから、増幅器と同じ半導体基板上に一体化形成する事が難しいという課題がある。このため、ひいては増幅器の小型、軽量化、部品点数削減などの妨げとなるという課題があった。
さらに、ゲートバイアス用ブリーダ抵抗１２８、及びサーミスタ１２９で構成される分圧回路の端子がグランドに接続されていることから、温度変化によるＦＥＴ１２５の特性のばらつきに対してゲートバイアス電圧を供給する分圧比の調整が難しいという課題があった。
【００１９】
そこで、サーミスタ１２９と直列や並列に抵抗を接続することで分圧比を変化させ、温度変化によるＦＥＴ１２５の特性のばらつきに対処することも可能である。しかし、抵抗を接続することで、温度に対するサーミスタ１２９の抵抗値変化率が等価的に小さくなることから、十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られず、利得変化を抑圧できない可能性があるという課題があった。
【００２０】
さらに、従来例３では、従来例２と同様に増幅器と同じ半導体基板上に一体化形成すること、温度変化によるＦＥＴ１４１の特性のばらつきに対するゲートバイアス電圧の調整、及び十分なゲートバイアス電圧の変化量を得ることが難しいという課題がある。
【００２１】
さらに、従来例４では、温度変化に対するゲートバイアス電圧の変化量が温度モニタ用抵抗１５５の抵抗値の変化幅に依存しているため、大きなゲートバイアス電圧の変化量を得るには温度モニタ用抵抗の抵抗値の変化幅が大きい必要がある。しかし、変化幅は抵抗体材料に依存しており、必ずしも自由に選択できるわけではないため、大きなゲートバイアス電圧の変化量を実現することが難しいという課題がある。
【００２２】
さらに、従来例５では、ＦＥＴ１６３のゲートバイアス電圧に供給可能な電圧がダイオード１７３の両端に発生する電位差約０．７Ｖによって制限され、約−０．７Ｖ〜０Ｖの電圧しか実現できない。このため、所望のゲートバイアス電圧が−０．７Ｖ以下では従来例５の回路は用いることができないという課題があった。また、温度変化によりＦＥＴ１６３の特性がばらつくと、ピンチオフ電圧がばらつく。このため、抵抗１６１，１６２で分圧比を変化させ、ゲートバイアス電圧を調整している。しかし、分圧抵抗を用いるために、ゲートバイアス電圧の変動幅が小さくなり、十分に利得変化を抑圧できない可能性があるという課題があった。
【００２３】
さらに、従来例６では、ショットキーダイオード１８６，１８７と直列に抵抗ＲＧ１，ＲＧ２を接続することで分圧比を変化させ、温度変化によるＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４の特性のばらつきに対処しているが、ショットキーダイオード１８６，１８７と直列に抵抗ＲＧ１，ＲＧ２を挿入することから、等価的に温度に対する抵抗値の変化率が小さくなり、要求されるゲートバイアス電圧の変化幅が得られず、十分に利得変化を抑圧できない可能性があるという課題があった。
【００２４】
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、温度によって分圧回路の分圧比を変化可能とし、分圧回路の端子がグランドに接続しない構成として任意のゲートバイアス電圧をトランジスタに与えることができる増幅器を得ることを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る増幅器は、入力された信号を増幅する第１の電界効果トランジスタと、第２の電界効果トランジスタのドレイン端子と第１抵抗器とを直列に接続した端部と、上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と第２抵抗器とを直列に接続した端部とを有し、かつ上記第２の電界効果トランジスタのゲート端子と上記第２抵抗器側の端部とを第３抵抗器を介して接続すると共に、ＤＣフィード用チョークコイルを介して上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と上記第２抵抗器との接続点を上記第１の電界効果トランジスタのゲート端子に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、他の構成から独立させた電圧供給用端子とし、少なくとも一方の上記電圧供給用端子から印加される電圧を分圧し、上記第２の電界効果トランジスタのソース端子と上記第２抵抗器との接続点及び上記ＤＣフィード用チョークコイルを介して、ゲートバイアス電圧として上記第１の電界効果トランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを同一半導体基板に形成してなり、上記ゲートバイアス供給手段が、出力の利得及び飽和電力が温度変化に対して一定となるように、上記第２の電界効果トランジスタのドレイン電流及び上記第１乃至第３抵抗器の抵抗値の温度変化に応じた分圧比で上記第１の電界効果トランジスタに供給するゲートバイアス電圧を制御するものである。
【００２８】
この発明に係る増幅器は、ゲートバイアス供給手段が、第２の電界効果トランジスタのソース端子と第１の電界効果トランジスタのゲート端子とを接続し、温度に対する変化が最も小さい第２の電界効果トランジスタのドレイン電流値を基準として温度上昇に対しドレイン電流値が増加する動作領域で動作するように各抵抗器の抵抗値を設定するものである。
【００２９】
この発明に係る増幅器は、ゲートバイアス供給手段が、第２の電界効果トランジスタのドレイン端子と第１の電界効果トランジスタのゲート端子とを接続し、温度に対する変化が最も小さい第２の電界効果トランジスタのドレイン電流値を基準として温度上昇に対しドレイン電流値が減少する動作領域で動作するように各抵抗器の抵抗値を設定するものである。
【００３０】
この発明に係る増幅器は、分圧部がゲートバイアス供給手段を複数個直列に接続してなるものである。
【００３１】
この発明に係る増幅器は、入力された信号を増幅する電界効果トランジスタからなり、温度変化に対して電界効果トランジスタのゲートバイアス電圧を調節するゲートバイアス供給手段を有さない増幅器と、入力側及び出力側の少なくとも一方に上記ゲートバイアス供給手段を有さない増幅器を接続した上記ゲートバイアス供給手段を有する増幅器とを同一半導体基板に形成してなるものである。
【００３２】
この発明に係る増幅器は、入力側及び出力側の少なくとも一方にアイソレータを接続したものである。
【００３３】
この発明に係る増幅器は、入力側及び出力側の少なくとも一方に減衰器を接続したものである。
【００３４】
この発明に係る増幅器は、ゲートバイアス供給手段に印加される電圧を外部から制御する外部電圧制御手段を備えたものである。
【００３６】
【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はこの発明の実施の形態1による増幅器の構成を示す回路図である。図において、１はＲＦ信号が入力される入力端子、２，７は入力端子１とトランジスタ４との間、及び出力端子８とトランジスタ４との間のインピーダンスを整合させる整合回路、３，５は分圧回路１３及びドレインバイアス供給用端子６と接続する不図示の電源からトランジスタ４を高周波的に切り離すためのＤＣフィード用チョークコイル、４はＲＦ信号を増幅するトランジスタ（第１の電界効果トランジスタ）で、図示の例では電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなる。
【００３７】
６はトランジスタ４のドレイン端子にバイアスする不図示の電源と接続するドレインバイアス供給用端子、８はトランジスタ４で増幅されたＲＦ信号を出力する出力端子、９は分圧回路１３の分圧用抵抗１１側に接続し、電圧Ｖｇ１０を供給する不図示の直流電源と接続するゲートバイアス供給用端子（端部）、１０は分圧回路１３の分圧用抵抗１２側に接続し、電圧Ｖｇ１１を供給する不図示の直流電源と接続するゲートバイアス供給用端子（端部）である。また、ゲートバイアス供給用端子９に印加される電圧Ｖｇ１０はゲートバイアス供給用端子１０に印加される電圧Ｖｇ１１よりも高電圧とする。１１，１２は電圧Ｖｇ１１，Ｖｇ１２を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇとする分圧用抵抗（抵抗器、分圧部）で、それぞれ温度係数が異なる。１３は直列接続した分圧用抵抗１１，１２から構成され、ゲートバイアス電圧Ｖｇをトランジスタ４に供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。
【００３８】
次に動作について説明する。
入力端子１から加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジスタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１３の分圧用抵抗１１，１２によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００３９】
次に分圧回路１３による温度補償機能について説明する。
図２は実施の形態１による増幅器の分圧回路を構成する分圧用抵抗１１，１２の温度に対する抵抗値変化を示すグラフ図である。図に示すように、分圧用抵抗１１，１２は、いずれも温度の増加に伴って抵抗値が増加する特性を有するが、分圧用抵抗１２は分圧用抵抗１１と比較して変化率が大きい。
【００４０】
図３は上述した実施の形態１による増幅器の分圧回路が供給するゲートバイアス電圧の温度に対する変化を示すグラフ図である。図に示すように、この実施の形態１による増幅器の分圧回路１３が供給するゲートバイアス電圧Ｖｇは、周囲温度が上昇すると、分圧用抵抗１１，１２による電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比が変化して、ゲートバイアス電圧Ｖｇが高くなる。
【００４１】
図４は実施の形態１による増幅器に使用するトランジスタの一定温度条件でのゲートバイアス電圧に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。一定温度条件で、図中のＡ点で示されるゲートバイアス電圧Ｖｇの低電圧領域において、ゲートバイアス電圧Ｖｇが増加するに伴って利得、飽和電力が増加する傾向にある（特に利得の増加分が大きくなる）。そこで、実施の形態１による増幅器の分圧回路１３が供給するゲートバイアス電圧ＶｇをＡ点に設定しておく。
図５は実施の形態１による増幅器の分圧回路が供給するゲートバイアス電圧を図４中のＡ点で示される値に設定したときの温度に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。図に示すように、温度変化に対してトランジスタ４自体の特性に変化がないと仮定すると、周囲温度の上昇に伴って、図３に示したようにゲートバイアス電圧Ｖｇが増加してトランジスタ４の利得、飽和電力が増加する特性を有する。
【００４２】
一方、実際には従来の技術で示したように、トランジスタ４は周囲温度の上昇に伴って、利得、飽和電力が減少する特性を有するため、上記のような構成とすることで、上記減少分を相殺することができる。
図６は実施の形態１による増幅器に使用したトランジスタ、図５に示した温度変化に対してトランジスタの特性に変化がないと仮定した場合のトランジスタ、及び実際のトランジスタの温度に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。図に示すように、周囲温度上昇に伴ったトランジスタの利得、飽和電力の低下と、ゲートバイアス電圧Ｖｇの増加による利得、飽和電力の増加とが打ち消し合い、温度に対する利得、飽和電力の変動が抑圧され温度補償がなされる。
【００４３】
また、上述した分圧回路１３を構成する分圧用抵抗１１，１２に使用する抵抗器の温度に対する抵抗値の変化率は、抵抗体材料などによって変化する。
表１は抵抗体の温度に対する抵抗値の変化量（抵抗値の温度係数）を示している。表１に示すように、抵抗器を構成する抵抗体によって様々な温度に対する抵抗値の変化量を示すことから、これらの抵抗体からなる抵抗器を組み合わせて分圧回路１３として使用することで、温度に対するゲートバイアス電圧Ｖｇの変動量を調整することができる。このとき、上記実施の形態１では分圧回路１３を構成する分圧用抵抗が２個の場合を示したが、トランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが所望の値となるように、適当な温度係数を有する分圧用抵抗を３個以上組み合わせて分圧回路に使用してもよい。
【表１】
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【００４４】
さらに、ゲートバイアス供給用端子９，１０は、いずれもグランドと接続しない構成であることから、ゲートバイアス電圧Ｖｇの変動量がゲートバイアス供給用端子９，１０の電位差に依存し、これらを調整することで任意のゲートバイアス電圧Ｖｇを供給することができる。
【００４５】
この他に、分圧用抵抗１１，１２で分圧した電圧を、もう１つ分圧回路を用いて分圧するようにしてもよい。このように構成しても任意のゲートバイアス電圧Ｖｇを供給することができる。
【００４６】
以上のように、この実施の形態１によれば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、温度に対する抵抗値の変化量が異なる複数の分圧用抵抗１１，１２を直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のゲートバイアス供給用端子９，１０を接地せず、これらに印加される電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路１３とを備えるので、温度に対するトランジスタ４の利得、飽和電力の変動を抑えることができる。また、ゲートバイアス供給用端子９，１０をいずれもグランドに接続しないことから任意のゲートバイアス電圧Ｖｇを供給することができる。これにより、所望のゲートバイアス電圧Ｖｇを得るために多くの分圧用抵抗を追加する必要がなく、等価的に温度に対する抵抗値の変化率を小さくすることがないために、分圧回路やトランジスタを流れる電流値や抵抗器の抵抗値の変化率を最大限に活用することができる。
【００４７】
実施の形態２．
上記実施の形態１では温度に対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直列に接続して分圧回路を構成したが、この実施の形態２は順方向に電圧が供給されるダイオードと抵抗器とを直列に接続して分圧回路を構成するものである。
【００４８】
図７はこの発明の実施の形態２による増幅器の構成を示す回路図である。図において、１４はゲートバイアス供給用端子９と接続する不図示の電源によって順方向の電圧Ｖｇ１０が印加されるダイオード、１５はダイオード１４と直列に接続して分圧回路１６を構成する分圧用抵抗（抵抗器）、１６はダイオード１４と分圧用抵抗１５とからなる分圧部によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧し、ゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。なお、図１と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４９】
次に動作について説明する。
入力端子１から加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジスタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１６のダイオード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００５０】
次に分圧回路１６による温度補償機能について説明する。
図８は実施の形態２による増幅器の分圧回路に使用するダイオードの温度に対する電圧、電流特性を示すグラフ図である。図に示すように、順方向の電圧が印加されたダイオード１４の立ち上がり電圧Ｖは、周囲温度の上昇に伴って低下する。これより、ダイオード１４は負の温度係数を持った抵抗体と見なすことができる。
【００５１】
これを利用して、順方向の電圧を印加したダイオード１４で分圧回路１６を構成すると、周囲温度の上昇に伴って、ダイオード１４による抵抗値が減少してゲートバイアス電圧Ｖｇが増加する特性を持たせることができる。これにより、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇを、図４のＡ点に示したような、温度の増加に対して利得、飽和電力が増加するゲートバイアス電圧Ｖｇに設定することで、上記実施の形態１と同様に温度に対する増幅器の利得、飽和電力の変動を抑圧することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態１のように分圧回路を抵抗器のみで構成する場合と比較して、ダイオード１４を用いることで、容易に温度係数の大きな特性（温度に対する抵抗値の変化量が大きい）を得ることができる。これにより、温度変化に対する十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られ、温度変化に対するトランジスタ４の特性変化に十分に対応することができる。
【００５３】
さらに、ダイオード１４は負の温度特性（温度に対する抵抗値の負の変化量）が得られることことから、より柔軟に温度変化に対するトランジスタ４の特性変化に十分に対応することができる。
【００５４】
図９は実施の形態２による増幅器の他の構成を示す回路図である。図において、２２，２３，２４は互いに直列に接続し、順方向に電圧が印加されるダイオード、２５はダイオード２２，２３，２４と分圧用抵抗１５とからなる分圧部によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧し、ゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５５】
分圧回路２５による温度補償機能について説明する。
分圧回路２５は上述したダイオード１４からなる構成を発展させて、ダイオードを複数個直列に接続して構成したものである。これにより、ダイオード２２，２３，２４は直列に複数個接続した抵抗体とみなすことができるので、電源Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比の調節範囲を広がることから、温度に対するゲートバイアス電圧Ｖｇの変化量を増大させることができる。これにより、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることが可能となる。
【００５６】
以上のように、この実施の形態２によれば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、順方向に電圧が供給されるダイオード１４と分圧用抵抗１５とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のゲートバイアス供給用端子９，１０を接地せず、これらに印加される電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路１６とを備えるので、上記実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、上記実施の形態１と比較して、温度変化に対する十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られ、温度変化に対するトランジスタ４の特性変化に十分に対応することができる。
【００５７】
また、この実施の形態２によれば、ダイオード２２，２３，２４を複数個直列に接続してなるので、温度に対するゲートバイアス電圧Ｖｇの変化量を増大させることができ、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることができる。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、ゲートバイアス供給用端子９，１０のいずれもグランドに接続しない例について示したが、ゲートバイアス供給用端子９，１０の一方をグランドに接続することで一方側に印加される電圧を０Ｖとしてもよい。図１０は実施の形態２による増幅器の他の構成を示す回路図である。図において、１６ａは図７の分圧回路１６においてダイオード１４の一端をグランドに接続してなる分圧回路である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５９】
このように構成することで、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの設定の自由度は減少するが、上記実施の形態で示した分圧回路が２電源必要であったところを、１電源とすることができる。これにより、上記実施の形態と比較して、簡単な構成で温度に対する増幅器の利得、飽和電力の変動を抑圧することができる。
【００６０】
実施の形態３．
この実施の形態３ではＲＦ信号を増幅するトランジスタとは別のトランジスタを備え、このトランジスタのドレイン端子及びソース端子の各々と抵抗器とを直列に接続して分圧回路を構成するものである。
【００６１】
図１１はこの発明の実施の形態３による増幅器の構成を示す回路図であり、（ａ）は分圧回路を構成するトランジスタにＶｇ１１をゲートバイアス電圧として供給した構成、（ｂ）は分圧回路を構成するトランジスタにＶｇ１０及びＶｇ１１をゲートバイアス電圧として供給した構成を示している。図において、１７はゲートバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０のドレイン端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、１８はゲートバイアス供給用端子１０及びトランジスタ２０のゲート端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、１８ｂはゲートバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０のゲート端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）で、１９はトランジスタ２０のソース端子及びゲートバイアス供給用端子１０に接続する分圧用抵抗（抵抗器）である。２０はソース端子を介してトランジスタ４にゲートバイアス電圧Ｖｇを供給するトランジスタ（第２の電界効果トランジスタ）、２１ａは分圧用抵抗１７，１８，１９、及びトランジスタ２０から構成される分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、２１ｂは分圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，１９、及びトランジスタ２０から構成される分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。なお、図１と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６２】
次に動作について説明する。
入力端子１から加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジスタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲート端子には、図１１（ａ）の構成において分圧回路２１ａの分圧用抵抗１７，１８，１９、及びトランジスタ２０によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加され、図１１（ｂ）の構成において分圧回路２１ｂの分圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，１９、及びトランジスタ２０によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００６３】
次に分圧回路２１ａの温度補償機能について説明する。
図１２は実施の形態３による増幅器に使用するトランジスタの温度に対するドレイン電流のゲート電圧依存性を示すグラフ図である。通常のトランジスタは高温時にピンチオフ電圧が低下し、ドレイン電流の変化の割合が小さくなる。一方、低温時にはピンチオフ電圧が増加し、ドレイン電流の変化の割合が大きくなる。このため、図に示すように、トランジスタのドレイン電流に対する依存性が小さい点Ｑを境に、ゲート電圧が低電圧側の領域Ｍでは温度の増加に対してドレイン電流が増加し、ゲート電圧が高電圧側の領域Ｎでは温度の増加に対してドレイン電流が減少する。
【００６４】
そこで、分圧回路２１ａではトランジスタ２０が領域Ｍで動作するように分圧用抵抗１７，１９の値を設定する。これにより、温度の増加に対してドレイン電流が増加する特性が得られ、分圧用抵抗１９の両端に発生する電圧が増加し、トランジスタ２０のソース端子からトランジスタ４のゲート端子に供給される電圧、即ち、トランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが増加する。このように構成することで、上記実施の形態と同様にして実施の形態３による増幅器の分圧回路２１ａが供給するゲートバイアス電圧Ｖｇを温度の増加に対して増加させることができ、温度に対する増幅器の利得、飽和電力の変動を抑えることができる。
また、上記実施の形態１に示した分圧回路１３のように分圧用抵抗１１，１２のみから構成する場合と比較すると、温度に対するトランジスタのドレイン電流の変化量は抵抗体の温度に対する抵抗値の変化量より大きいことから、上記のようにトランジスタ２０を用いることで、容易に温度係数の大きな特性を得ることができる。
【００６５】
さらに、上記では分圧回路２１ａで使用するトランジスタ２０を図１２中の領域Ｍで動作させるときの回路構成を示したが、領域Ｎで動作させるときは、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇを図１１（ａ）の点Ｆから点Ｅ（つまり、トランジスタ２０のドレイン端子からゲートバイアス電圧Ｖｇを供給する）に変更する。これにより、温度の増加に対してドレイン電流が減少し、分圧用抵抗１７の両端に発生する電圧が増加することから、温度の増加に対してトランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが増加し、利得、飽和電力の変動を抑えることができる。
【００６６】
次に分圧回路２１ｂの温度補償機能について説明する。
分圧回路２１ｂは上述した分圧回路２１ａにゲートバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０のゲート端子に接続する分圧用抵抗１８ｂを追加している。このように構成することで、分圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，１９による電源Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比の調節範囲を広げることができ、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量が増大する。従って、ゲートバイアス電圧Ｖｇの設定の自由度を増大させることができることから、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変動を抑えることが可能となる。
【００６７】
また、図１３は実施の形態３による増幅器の他の構成を示す回路図である。図において、２１ｃは分圧回路２１ａと直列に接続し、トランジスタ４にゲートバイアス電圧Ｖｇを供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、２６は分圧回路２１ａの出力端子及びトランジスタ２９のドレイン端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、２７はゲートバイアス供給用端子１０及びトランジスタ２０のゲート端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、２８はゲートバイアス供給用端子１０及びトランジスタ２０のソース端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、２９は分圧回路２１ｃを構成するトランジスタ、３０は分圧回路２１ａ及び分圧回路２１ｃから構成される分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。なお、図１及び図１１と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６８】
次に動作について説明する。
入力端子１から加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジスタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲート端子には、分圧回路２１ａの分圧用抵抗１７，１８，１９、トランジスタ２０、及び分圧回路２１ｃの分圧用抵抗２６，２７，２８、及びトランジスタ２９によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００６９】
次に分圧回路３０の温度補償機能について説明する。
分圧回路３０は上述した図１１（ａ）に示した分圧回路を２つ直列に接続したものと同一の構成を有する。この構成において、分圧用抵抗１７〜１９，２６〜２８、及びトランジスタ２０，２９の温度に対する特性を適当に選択することで電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比の調節範囲が広がることから、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量を増大させることができる。これにより、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変動を抑えることが可能となる。
【００７０】
以上のように、この実施の形態３によれば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、トランジスタ２０のドレイン端子及びソース端子の各々と分圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，１９とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のゲートバイアス供給用端子９，１０を接地せず、これらに印加される電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路２１ａ，２１ｂとを備えるので、上記実施の形態と同様の効果が得られるとともに、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量を増大させることができ、ゲートバイアス電圧Ｖｇの設定の自由度を増大させることができる。これにより、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることができる。
【００７１】
また、この実施の形態３によれば、分圧部が分圧回路２１ａを複数個直列に接続してなるので、分圧回路が１つの構成と比較して、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量が増大することから、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変動を抑えることができる。
【００７２】
実施の形態４．
この実施の形態４では温度に対するゲートバイアス電圧の制御をしない増幅器を上記実施の形態で示した増幅器の入力側及び出力側の少なくとも一方に接続してなるものである。
【００７３】
図１４はこの発明の実施の形態４による増幅器の構成を示す回路図である。図において、３１，３２は利得、飽和電力の温度補償がなされていない増幅器（温度に係る制御をしない増幅器）、３３はＲＦ信号が入力される入力端子、３４は増幅器３１，３５，３２によって増幅されたＲＦ信号が出力する出力端子、３５は上記実施の形態２と同様の構成を有し、入力端子１に増幅器３１の出力端子が接続し、出力端子８に増幅器３２の入力端子が接続した増幅器である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７４】
次に概要について説明する。
入力端子３３に加えられたＲＦ信号は、増幅器３１，３５，３２で増幅され、出力端子３４から出力される。このとき、増幅器３５のトランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１６のダイオード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００７５】
次に分圧回路３０について詳細に説明する。
増幅器３５は、分圧回路１６によって温度に対してトランジスタ４に供給されるゲートバイアス電圧Ｖｇを変化させることで、利得、飽和電力が変化する。このため、増幅器３５はゲートバイアス電圧Ｖｇによって反射特性が若干変化する。そこで、この実施の形態では、増幅器３５の入力側（前段）又は出力側（後段）の少なくとも一方に温度制御を行わない増幅器３１，３２を接続する。このように構成することで、入力端子３３に加えられた入力信号が温度によってゲートバイアス電圧が変化しない（温度によって反射特性が変化しない）増幅器３１によって増幅されて増幅器３５に入力することから、増幅器３５の入力端における反射による信号強度の減少分が打ち消され、増幅器３５の出力信号は温度によってゲートバイアス電圧が変化しない（温度によって反射特性が変化しない）増幅器３２によって増幅されることから、増幅器３５の出力端における反射による出力信号の減少分が打ち消される。これにより、増幅器３５のゲートバイアス電圧Ｖｇの変化に伴う反射特性の変化を大幅に軽減することができる。
【００７６】
以上のように、この実施の形態４によれば、周囲温度の変化に対してゲートバイアス電圧Ｖｇを調節することなくトランジスタに供給する温度に係る制御をしない増幅器３１，３２を備え、上記実施の形態２による増幅器の入力側及び出力側に増幅器３１，３２を接続してなるので、ゲートバイアス電圧Ｖｇの変化に伴った反射特性の変化による影響を大幅に軽減することができる。
【００７７】
実施の形態５．
この実施の形態５は入出力端の少なくとも一方にアイソレータを接続した増幅器を示す。
【００７８】
図１５はこの発明の実施の形態５による増幅器の構成を示す回路図である。図において、３５ａは上記実施の形態２で示した増幅器と同様の構成を有する増幅器、３６，３７は増幅器３５ａの入出力端にそれぞれ接続するアイソレータである。なお、図１、図７及び図１４と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７９】
次に動作について説明する。
入力端子３３から加えられたＲＦ信号はアイソレータ３６を通過後、増幅器３５ａで増幅され、アイソレータ３７を通過して出力端子３４に出力される。このとき、増幅器３５ａのトランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１６のダイオード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００８０】
次に概要について説明する。
増幅器３５ａは温度に対してトランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇを変化させることで、利得、飽和電力を変化させている。このため、増幅器３５ａは温度に対する入出力反射特性の変化だけでなく、ゲートバイアス電圧Ｖｇによっても反射特性が若干変化する。そこで、この実施の形態５による増幅器３５ａの入出力端の少なくとも一方に、反射特性の変化を軽減させるアイソレータ３６若しくはアイソレータ３７を接続する。アイソレータ３６，３７は順方向に対しては無損失で信号を伝搬し、逆方向に反射した信号に対してはその電力を吸収する特性を有することから、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化による増幅器３５ａの反射特性の変化を軽減することができる。このアイソレータとしては、接合形サーキュレータなどのフェライト回路の１端子を無反射終端したものや、電界変位形、エッジモード形などの一般的なものを使用してもよい。
【００８１】
以上のように、この実施の形態５によれば、入力側及び出力側の少なくとも一方にアイソレータ３６，３７を接続するので、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化による反射特性の変化を軽減することができる。
【００８２】
実施の形態６．
この実施の形態６は入出力端の少なくとも一方に減衰器を接続した増幅器を示す。
【００８３】
図１６はこの発明の実施の形態６による増幅器の構成を示す回路図である。図において、３５ｂは上記実施の形態２で示した増幅器と同様の構成を有する増幅器、３８，３９は増幅器３５ｂの入出力端にそれぞれ接続する減衰器（図中、ＡＴＴと略す）である。なお、図１、図７及び図１５と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００８４】
次に動作について説明する。
入力端子３３から加えられたＲＦ信号は減衰器３８を通過後、増幅器３５ｂで増幅され、減衰器３９を通過して出力端子３４に出力される。このとき、増幅器３５ｂのトランジスタ４のゲート端子には、ダイオード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。
【００８５】
次に概要について説明する。
増幅器３５ｂは温度に対してトランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇを変化させることで、利得、飽和電力を変化させている。このため、増幅器３５ｂは温度に対する入出力反射特性の変化だけでなく、ゲートバイアス電圧Ｖｇによっても反射特性が若干変化する。そこで、この実施の形態５による増幅器３５ｂの入出力端の少なくとも一方に、反射特性の変化を軽減させる減衰器３８若しくは減衰器３９を接続する。減衰器３８，３９は、逆方向に反射した信号に対してその電力を吸収する特性を有することから、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化による増幅器３５ａの反射特性の変化を軽減することができる。
【００８６】
以上のように、この実施の形態６によれば、入力側及び出力側の少なくとも一方に減衰器３８，３９を接続するので、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化による反射特性の変化を軽減することができる。
【００８７】
実施の形態７．
この実施の形態７は分圧回路にゲートバイアス用の電源電圧を外部から制御できる外部電圧制御手段を備えるものである。
【００８８】
図１７はこの発明の実施の形態７による増幅器の構成を示す回路図である。図において、１６ｂはダイオード１４及び分圧用抵抗１５が直列に接続してなる分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、４０はゲートバイアス供給用端子９と接続して、外部からゲートバイアス供給用端子９に印加する電圧を制御する制御回路（外部電圧制御手段）である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００８９】
次に動作について説明する。
入力端子１から加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジスタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１６ｂのダイオード１４及び分圧用抵抗１５によってゲートバイアス供給用端子９に印加される制御回路４０からの電圧とゲートバイアス供給用端子１０から印加される電圧を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが供給される。
【００９０】
次に概要について説明する。
この実施の形態７による増幅器の分圧回路１６ｂのゲートバイアス供給用端子９には、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇとなる電圧が印加されている。このゲートバイアス供給用端子９に印加する電圧を、ユーザが外部から制御回路４０を用いて適宜所望の値に制御する。
【００９１】
以上のように、この実施の形態７によれば、分圧回路１６ｂに印加される電圧を外部から制御する制御回路４０を備えるので、温度に対する利得、飽和電力の変動をユーザが的確に軽減することができる。
【００９２】
また、上記実施の形態１から実施の形態７までの増幅器は、サーミスタなどの感温素子を使用しないことから、入力信号を増幅させるトランジスタ４と分圧回路１３，１６，１６ｂ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２５，３０とを同一半導体基板上に形成することが可能である。これにより、増幅器の小型化、軽量化、及び部品点数削減を図ることができる。
【００９３】
実施の形態８．
この実施の形態８はトランジスタと分圧回路とを別の基板上に設けるものである。
【００９４】
図１８はこの発明の実施の形態８による増幅器の構成を示す回路図である。図において、１６ｃは上記実施の形態２の分圧回路１６と同様の構成を有する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、４１はトランジスタ４を含む入力するＲＦ信号を増幅する増幅部が実装される基板、４２はトランジスタ４にゲートバイアス電圧Ｖｇを供給する分圧回路１６ｃが実装される基板である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００９５】
動作については上記実施の形態２に示したものと同様であるので重複する説明を省略し、ここでは、実施の形態８による増幅器の概要について説明する。
この実施の形態８のように、分圧回路１６ｃを別基板４２上に構成することで、温度に対して利得、飽和電力を制御していない増幅器に対しても、基板４２上に構成した分圧回路１６ｃを接続することで、温度に対する利得、飽和電力を制御する機能を追加することができる。また、分圧回路１６ｃを構成する構成要素は、抵抗器やダイオードなどの簡易な部品であることから、分圧回路１６ｃを実装する基板４２を安価な基板で作成することで、コストを削減することも可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、入力された信号を増幅するトランジスタと、温度に対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してゲートバイアス電圧としてトランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを備えるので、温度に対するトランジスタの利得、飽和電力の変動を抑えることができる効果がある。
【００９７】
また、分圧部のいずれの端部もグランドに接続しないことから任意のゲートバイアス電圧を供給することができる効果がある。これにより、所望のゲートバイアス電圧を得るために多くの分圧用抵抗を追加する必要がなく、等価的に温度に対する抵抗値の変化率を小さくすることがないために、分圧回路やトランジスタを流れる電流値や抵抗器の抵抗値の変化率を最大限に活用することができる効果がある。
【００９８】
この発明によれば、入力された信号を増幅するトランジスタと、順方向に電圧が供給されるダイオードと抵抗器とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してゲートバイアス電圧としてトランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを備えるので、上記段落００９６と同様の効果を奏するとともに、上記段落００９６の構成と比較して、温度変化に対する十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られ、温度変化に対するトランジスタの特性変化に十分に対応することができる効果がある。
【００９９】
この発明によれば、分圧部がダイオードを複数個直列に接続してなるので、温度に対するゲートバイアス電圧の変化を増大させることができ、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることができる効果がある。
【０１００】
この発明によれば、入力された信号を増幅する第１トランジスタと、第２トランジスタのドレイン端子及びソース端子の各々と抵抗器とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してとして第１トランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを備えるので、上記段落００９６と同様の効果を奏するとともに、第１トランジスタに供給するゲートバイアス電圧の温度に対する変化量を増大させることができることから、ゲートバイアス電圧の設定の自由度を増大させることができる。これにより、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることができる効果がある。
【０１０１】
この発明によれば、分圧部がゲートバイアス供給手段を複数個直列に接続してなるので、上記段落０１００の構成と比較して、トランジスタに供給するゲートバイアス電圧の温度に対する変化量がより増大することから、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変動を抑えることができる効果がある。
【０１０２】
この発明によれば、入力された信号を増幅するトランジスタと、周囲温度の変化に対してゲートバイアス電圧を調節することなくトランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とからなる温度に係る制御をしない増幅器を備え、請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の増幅器の入力側及び出力側の少なくとも一方に温度に係る制御をしない増幅器を接続してなるので、ゲートバイアス電圧の変化に伴った反射特性の変化による影響を大幅に軽減することができる効果がある。
【０１０３】
この発明によれば、入力側及び出力側の少なくとも一方にアイソレータを接続するので、温度変化やゲートバイアス電圧の変化による反射特性の変化を軽減することができる効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、入力側及び出力側の少なくとも一方に減衰器を接続するので、上記段落０１０３と同様の効果を奏することができる。
【０１０５】
この発明によれば、ゲートバイアス供給手段に印加される電圧を外部から制御する外部電圧制御手段を備えるので、温度に対する利得、飽和電力の変動をユーザが的確に軽減することができる効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、トランジスタとゲートバイアス供給手段とを同一基板上に設けるので、モノシリック化が可能であり、増幅器の小型化、軽量化、及び部品点数削減を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態1による増幅器の構成を示す回路図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による増幅器の分圧回路を構成する分圧用抵抗の温度に対する抵抗値変化を示すグラフ図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による増幅器の分圧回路が供給するゲートバイアス電圧の温度に対する変化を示すグラフ図である。
【図４】  この発明の実施の形態１による増幅器に使用するトランジスタの一定温度条件におけるゲートバイアス電圧に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。
【図５】  この発明の実施の形態１による増幅器の分圧回路が供給するゲートバイアス電圧を図４中のＡ点で示される値に設定したときの温度に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。
【図６】  この発明の実施の形態１による増幅器に使用したトランジスタ、図５に示した温度変化に対してトランジスタの特性に変化がないと仮定した場合のトランジスタ、及び実際のトランジスタの温度に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。
【図７】  この発明の実施の形態２による増幅器の構成を示す回路図である。
【図８】  この発明の実施の形態２による増幅器の分圧回路に使用するダイオードの温度に対する電圧、電流特性を示すグラフ図である。
【図９】  この発明の実施の形態２による増幅器の他の構成を示す回路図である。
【図１０】  この発明の実施の形態２による増幅器の他の構成を示す回路図である。
【図１１】  この発明の実施の形態３による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１２】  この発明の実施の形態３による増幅器に使用するトランジスタの温度に対するドレイン電流のゲート電圧依存性を示すグラフ図である。
【図１３】  この発明の実施の形態３による増幅器の他の構成を示す回路図である。
【図１４】  この発明の実施の形態４による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１５】  この発明の実施の形態５による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１６】  この発明の実施の形態６による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１７】  この発明の実施の形態７による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１８】  この発明の実施の形態８による増幅器の構成を示す回路図である。
【図１９】  従来の増幅器（従来例１）の構成を示す回路図である。
【図２０】  従来の増幅器（従来例２）の構成を示す回路図である。
【図２１】  従来の増幅器（従来例３）の構成を示す回路図である。
【図２２】  従来の増幅器（従来例４）の構成を示す回路図である。
【図２３】  従来の増幅器（従来例５）の構成を示す回路図である。
【図２４】  従来の増幅器（従来例６）の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１，３３  入力端子、２，７  整合回路、３，５  ＤＣフィード用チョークコイル、４  トランジスタ（第１の電界効果トランジスタ）、６  ドレインバイアス供給用端子、８，３４  出力端子、９  ゲートバイアス供給用端子（端部）、１０  ゲートバイアス供給用端子（端部）、１１，１２，１５，１７，１８，１８ｂ，１９，２６，２７，２８  分圧用抵抗（抵抗器、分圧部）、１３，１６，１６ｂ，１６ｃ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２５，３０  分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、１４，２２，２３，２４  ダイオード、１６ａ  分圧回路、２０  トランジスタ（第２の電界効果トランジスタ）、２９  トランジスタ、３１，３２  増幅器（温度に係る制御をしない増幅器）、３５，３５ａ，３５ｂ  増幅器、３６，３７  アイソレータ、３８，３９  減衰器、４０  制御回路（外部電圧制御手段）、４１，４２  基板。
【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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