(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された入力用スロットライン及び出力用スロットラインと、これら入力用スロットライン又は出力用スロットラインの少なくとも一方から分岐して上記基板の端で開口し且つ途中に所定長さのショートスタブを有した一以上のＤＣカットラインと、上記基板上に実装され、入力用スロットライン側から入力された信号に所定の処理を行って上記出力用スロットライン側に出力するトランジスタとを具備する高周波能動装置であって、上記ＤＣカットラインに、上記基板の端において上記ショートスタブ形成位置のスロット幅よりも大きなスロット幅で開口する反射抑圧部を形成した、
ことを特徴とする高周波能動装置。
【請求項２】
上記反射抑圧部は、スロット幅を上記基板端に向かって線形的に増加させるテーパ状のスロットラインである、ことを特徴とする請求項1に記載の高周波能動装置。
【請求項３】
上記反射抑圧部は、上記基板端に向かって湾曲したテーパ状のスロットラインである、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波能動装置。
【請求項４】
上記反射抑圧部は、上記基板端に向かって段階的にスロット幅を広げるテーパ状のスロットラインである、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波能動装置。
【請求項５】
上記反射抑圧部は、上記基板端で開口した一定スロット幅の矩形状開口スロットである、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波能動装置。
【請求項６】
上記反射抑圧部は、上記矩形状開口スロットと略同スロット幅の矩形状スロットを小スロット幅のスロットラインを介して一以上連結した串状のスロットラインである、ことを特徴とする請求項５に記載の高周波能動装置。
【請求項７】
上記反射抑圧部の開口を、第１の電波吸収体を用いて基板側方から塞いだ、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高周波能動装置。
【請求項８】
上記反射抑圧部の一部又は全部を、上記第１の電波吸収体とは別体の第２の電波吸収体を用いて基板上方から覆った、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の高周波能動装置。
【請求項９】
上記ＤＣカットラインのショートスタブの長さを、伝送させる高周波信号の波長の１／４に設定すると共に、ショートスタブの形成位置を、上記分岐点から上記高周波信号の波長の１／４の位置に設定した、ことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の高周波能動装置。
【請求項１０】
上記伝送高周波信号以外の所定波長の高周波信号を止めるための一以上のショートスタブを上記ＤＣカットラインに追加した、ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の高周波能動装置。
【請求項１１】
一以上のＤＣカットラインは、上記入力用スロットラインから平行に分岐した第１及び第２のＤＣカットラインと、上記出力用スロットラインから平行に分岐した第３及び第4のＤＣカットラインとでなり、
上記トランジスタは、ゲート端子とドレイン端子とソース端子とを有し、ゲート端子が上記第１及び第２のＤＣカットラインで分離された第１のＤＣ電極に接続されると共に、ドレイン端子が上記第３及び第４のＤＣカットラインで分離された第２のＤＣ電極に接続され、且つ、ソース端子が上記入力用スロットライン及び第１のＤＣカットラインと出力用スロットライン及び第３のＤＣカットラインとで分離されたグランド電極に接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の高周波能動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミリ波帯又はマイクロ波帯に用いられる高周波能動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の高周波能動装置において、スロットラインを用いると、半導体素子などとの接続が容易であり且つバランスのとれた高周波信号を伝搬することができることなどから、スロットラインを高周波信号の入出力ラインやモジュールの一部に使用するようになってきている（例えば特許文献１）。
図１１は、特許文献１の高周波能動装置を示す概略平面図である。
図１１に示すように、この高周波能動装置は高周波増幅器であり、高周波伝送用のスロットライン１００，１０１上にＦＥＴ２００を実装した構成になっている。
具体的には、スロットライン１００，１０１が直線状に配され、直角に折り曲がった平行なスロットライン１００′，１０１′が、これらスロットライン１００，１０１の端部に連結されて、高周波信号Ｍ３の波長の１／４の長さまで延出している。そして、これらスロットライン１００′，１０１′の延長上にＤＣ（直流）カット回路１１０が形成されている。ＤＣカット回路１１０は、スロットライン１００′，１０１′からそれぞれ延出した一定幅の細いＤＣカットライン１１１，１１２とこれらＤＣカットライン１１１，１１２に形成された略円形のスタブ１１３，１１４とでなる。これにより、基板３００が、グランド電極３０１とゲート電極３０２とドレイン電極３０３とに分離されている。ＦＥＴ２００は、ソース端子Ｓをグランド電極３０１に、ゲート端子Ｇをゲート電極３０２に、ドレイン端子Ｄをドレイン電極３０３にそれぞれ接続した状態で、基板３００上に実装されている。そして、ＤＣ電圧がゲート電極３０２，ドレイン電極３０３からＦＥＴ２００のゲート端子Ｇ，ドレイン端子Ｄに供給されるようになっている。
かかる構成により、スロットライン１００から入力した高周波信号MをＦＥＴ２００で増幅して、スロットライン１０１から出力するようになっている。そして、ＤＣカット回路１１０のスタブ１１３，１１４によって、高周波信号Ｍ３がこれらのスロットライン１００′，１０１′側に漏洩することを阻止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８０８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した高周波能動装置では、次のような問題がある。
スロットライン１００，１０１を伝搬する高周波信号Ｍ３は、ＤＣカット回路１１０によってスロットライン１００′，１０１′側に漏洩することを阻止されるが、高周波信号Ｍ３以外の周波数の信号、即ち１／４波長のスタブ１１３，１１４の帯域外の高周波信号はスロットライン１００′，１０１′側に流れ込む。このとき、ＤＣカットライン１１１，１１２が電極を形成するマイクロストリップラインやコプレーナラインである場合には、高周波信号の電磁波は電極上を伝搬する。したがって、基板３００の端部にＤＣ供給線が接続されていれば、ＤＣカットライン１１１，１１２が当該基板端部で急激にオープンに見えることはない。
しかしながら、ＤＣカットライン１１１，１１２は、スロットラインであり、電磁波をゲート電極３０２とドレイン電極３０３との間の溝内に伝搬させている。このため、基板端部にＤＣ供給線が接続されていても、ＤＣカットライン１１１，１１２の開口端１１１ａ，１１２ａが急激にオープンに見えてしまう。すなわち、ＤＣカットライン１１１，１１２側から見て、開口端１１１ａ，１１２ａのインピーダンスが急激に増加した状態になってしまう。このため、ＤＣカットライン１１１，１１２を伝搬してきた電磁波が開口端１１１ａ，１１２ａにおいて反射し、寄生発振が生じるおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、ＤＣカットライン内の反射波による寄生発振を抑圧して動作特性の向上を図った高周波能動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１の発明に係る高周波能動装置は、基板上に形成された入力用スロットライン及び出力用スロットラインと、これら入力用スロットライン又は出力用スロットラインの少なくとも一方から分岐して基板の端で開口し且つ途中に所定長さのショートスタブを有した一以上のＤＣカットラインと、基板上に実装され、入力用スロットライン側から入力された信号に所定の処理を行って出力用スロットライン側に出力するトランジスタとを具備する高周波能動装置であって、ＤＣカットラインに、基板の端においてショートスタブ形成位置のスロット幅よりも大きなスロット幅で開口する反射抑圧部を形成した構成としてある。
かかる構成により、入力用スロットラインに入力された高周波信号は、トランジスタにおいて処理されて、出力用スロットラインから出力される。また、ＤＣカットラインに流入した高周波信号は、反射抑圧部内に至り、その開口から放射される。このとき反射抑圧部がショートスタブ形成位置のスロット幅よりも大きなスロット幅で開口しているので、開口での急激なインピーダンスの変化が緩和され、開口での反射が低減する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の高周波能動装置において、反射抑圧部は、スロット幅を基板端に向かって線形的に増加させるテーパ状のスロットラインである構成とした。
かかる構成により、開口での急激なインピーダンスの変化が緩和されるだけでなく、反射抑圧部のインピーダンスが線形的に変化するので、ＤＣカットラインと反射抑圧部の連結部においてインピーダンスのマッチングがとれ、かかる連結部における反射波はほとんど生じない。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の高周波能動装置において、反射抑圧部は、基板端に向かって湾曲したテーパ状のスロットラインである構成とした。
かかる構成により、開口での急激なインピーダンスの変化が緩和され、また、反射抑圧部のインピーダンスが湾曲度に対応して変化する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１に記載の高周波能動装置において、反射抑圧部は、基板端に向かって段階的にスロット幅を広げるテーパ状のスロットラインである構成とした。
かかる構成により、開口での急激なインピーダンスの変化が緩和され、また、反射抑圧部のインピーダンスが段階的に変化する。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１に記載の高周波能動装置において、反射抑圧部は、基板端で開口した一定スロット幅の矩形状開口スロットである構成とした。
かかる構成により、反射抑圧部の矩形形状に対応した一の周波数の信号のみに対して反射が抑圧される。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の高周波能動装置において、反射抑圧部は、矩形状開口スロットと略同スロット幅の矩形状スロットを小スロット幅のスロットラインを介して一以上連結した串状のスロットラインである構成とした。
かかる構成により、特定の周波数の信号に対して複数回の反射抑圧処理が行われる。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の高周波能動装置において、反射抑圧部の開口を、第１の電波吸収体を用いて基板側方から塞いだ構成としてある。
かかる構成により、反射抑圧部の開口から放射される信号の電波が電波吸収体に吸収される。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の高周波能動装置において、反射抑圧部の一部又は全部を、第１の電波吸収体とは別体の第２の電波吸収体を用いて基板上方から覆った構成としてある。
かかる構成により、反射抑圧部の上方に放射される信号の電波が電波吸収体に吸収される。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の高周波能動装置において、ＤＣカットラインのショートスタブの長さを、伝送させる高周波信号の波長の１／４に設定すると共に、ショートスタブの形成位置を、分岐点から高周波信号の波長の１／４の位置に設定した構成としてある。
かかる構成により、ショートスタブが、伝送に必要な高周波信号のＤＣカットラインへの流入を阻止する。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の高周波能動装置において、伝送高周波信号以外の所定波長の高周波信号を止めるための一以上のショートスタブをＤＣカットラインに追加した構成としてある。
かかる構成により、複数のショートスタブが、伝送に必要な複数の信号のＤＣカットラインへの流入を阻止する。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の高周波能動装置において、一以上のＤＣカットラインは、入力用スロットラインから平行に分岐した第１及び第２のＤＣカットラインと、出力用スロットラインから平行に分岐した第３及び第４のＤＣカットラインとでなり、トランジスタは、ゲート端子とドレイン端子とソース端子とを有し、ゲート端子が第１及び第２のＤＣカットラインで分離された第１のＤＣ電極に接続されると共に、ドレイン端子が第３及び第４のＤＣカットラインで分離された第２のＤＣ電極に接続され、且つ、ソース端子が入力用スロットライン及び第１のＤＣカットラインと出力用スロットライン及び第３のＤＣカットラインとで分離されたグランド電極に接続されている構成とした。
かかる構成により、トランジスタのゲート端子が接続された第１のＤＣ電極を分離する第１及び第２のＤＣカットラインやドレイン端子に接続された第２のＤＣ電極を分離する第３及び第４のＤＣカットラインに流入した高周波信号のうち、伝送される高周波信号を除いた高周波信号の反射波が低減される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、請求項１〜請求項１１の発明によれば、反射押圧部がＤＣカットライン内に流入した高周波信号による反射波を抑圧するので、反射波による寄生発振を防止することができ、この結果、動作特性に優れた高周波能動装置を提供することができるという優れた効果がある。
【００１８】
請求項２の発明によれば、ＤＣカットラインの開口における反射波の発生を抑圧することができるだけでなく、広帯域の信号に対して、不要な反射波の発生を抑えることができるという効果がある。
また、請求項３の発明によれば、ＤＣカットラインの開口における反射波の発生を抑圧することができるだけでなく、反射抑圧部の湾曲度を調整することで、反射抑圧をしたい信号の帯域を調整することができるという効果がある。
また、請求項４の発明によれば、反射抑圧部の段階数を調整することで、反射を抑圧する信号の帯域を段階数に対応させて調整することができるという効果がある。
また、請求項５の発明によれば、一の周波数の信号のみの反射を抑圧することができるので、反射を希望しない特定の周波数の信号のみを狙って反射抑圧することが可能である。
また、請求項６の発明によれば、特定の周波数の信号に対して複数回の反射抑圧処理が行われるので、当該特定周波数の信号による不要反射波の発生をさらに抑圧することができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、反射抑圧部の開口から放射される信号の電波が電波吸収体に吸収されるので、反射波の発生自体を抑圧することができる。
また、請求項８の発明によれば、電波吸収体で反射抑圧部の一部又は全部を上方から覆うことで、反射抑圧部上方からの不要な反射をも抑圧することができる。
【００２０】
請求項９の発明によれば、必要な高周波信号のＤＣカットラインへの漏洩を防止することができる。
また、請求項１０の発明によれば、複数の必要な高周波信号のＤＣカットラインへの漏洩を防止することができるので、損失を少なくしたい高周波信号の帯域を広帯域化することができる。
請求項１１の発明によれば、トランジスタのゲート端子が接続された第１のＤＣ電極を分離する第１及び第２のＤＣカットラインやドレイン端子に接続された第２のＤＣ電極を分離する第３及び第４のＤＣカットラインに流入した高周波信号のうち、伝送される高周波信号を除いた高周波信号の反射波を抑圧することができるので、反射波による寄生発振を防止することができ、この結果、動作特性に優れた高周波能動装置を提供することができるという効果である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、この発明の第１実施例に係る高周波能動装置を構成する基板とトランジスタとを示す斜視図であり、図２は、この第１実施例に係る高周波能動装置を示す概略平面図であり、図３は、トランジスタの端子を示す概略平面図であり、図４は、図２の矢視Ａ−Ａ断面図であり、図５は、トランジスタの接続状態を示す部分拡大平面図であり、図６は、反射抑圧部を示す部分拡大平面図である。
図１に示すように、この実施例の高周波能動装置は高周波増幅器であり、基板１とチップ状のトランジスタ２とを備えてなる。
【００２３】
基板１は、誘電体板１ａとその両面に設けられた導体１ｂとでなり、導体１ｂの所定部が削除されて複数のスロットラインが形成されている。そして、これらのスロットラインによって、入力側ライン部３と出力側ライン部４とが構成されている。
【００２４】
入力側ライン部３は、入力用スロットライン３０と、平行な第１のＤＣカットライン３１及び第２のＤＣカットライン３２とを有している。そして、これらのライン３０〜３２が、第１のＤＣ電極１０を分離形成している。
【００２５】
入力用スロットライン３０は、所望周波数の高周波信号を入力して伝送するための線路であり、信号入力端としての開口端３０ａから基板１の中央部に延びている。そして、その先端３０ｂがショート（短絡）になっている。また、この入力用スロットライン３０は、部分的に湾曲して、ＤＣ電極１０の先端部にトランジスタ２を接続するためのパッド部１０ａを形成している。
【００２６】
ＤＣカットライン３１は、入力用スロットライン３０から略垂直に分岐して基板１の端１ｃに向かい、その途中に、先端がショートのショートスタブ３３と反射抑圧部３５とを有している。
ショートスタブ３３は、図２に示すように、入力用スロットライン３０との分岐点Ｓ１からλ／４（λは上記高周波信号の波長）の位置に形成され、その長さも同じくλ／４の大きさに設定されている。
反射抑圧部３５は、図６に示すように、基板１の端１ｃにおいて、ショートスタブ３３の形成位置Ｐのスロット幅Ｄ１よりも大きなスロット幅Ｄ２で開口している。具体的には、反射抑圧部３５は、長さＬのテーパ状のスロットラインである。そして、反射抑圧部３５のスロット幅Ｄｘは基板１の端１ｃに向かって（Ｄ２−Ｄ１）／Ｌの割合で線形的に増加している。
また、図２に示すように、ＤＣカットライン３２は、ＤＣカットライン３１よりも手前で入力用スロットライン３０から略垂直に分岐し、基板１の端１ｃに向かっている。このＤＣカットライン３２もλ／４の長さのショートスタブ３４を分岐点Ｓ２からλ／４の位置に有し、端１ｃ側に反射抑圧部３５と同形の反射抑圧部３６を有している。
【００２７】
一方、出力側ライン部４は、入力側ライン部３と略点対称の位置に形成されている。出力側ライン部４は、出力用スロットライン４０と、平行な第３のＤＣカットライン４１及び第４のＤＣカットライン４２とを有している。そして、これらのライン４０〜４２が、第２のＤＣ電極１１を分離形成している。
【００２８】
出力用スロットライン４０は、上記高周波信号を出力伝送するための線路であり、基板１の中央部に位置するショートの先端４０ａから信号出力端としての開口端４０ｂに延びている。この基部も部分的に湾曲して、ＤＣ電極１１の先端部にトランジスタ２接続用のパッド部１１ａを形成している。
【００２９】
ＤＣカットライン４１は、出力用スロットライン４０から分岐して基板１の端１ｄに向かい、そして、ＤＣカットライン４２は、ＤＣカットライン４１よりも後方で出力用スロットライン４０から分岐して基板１の端１ｄに向っている。これらのＤＣカットライン４１，４２も、ＤＣカットライン３１，３２と同様に、λ／４の長さのショートスタブ４３，４４を各分岐点Ｓ３，Ｓ４からλ／４の位置に有し、基板１の端１ｄ側に反射抑圧部３５，３６と同形の反射抑圧部４５，４６を有している。
【００３０】
以上のライン構成により、基板１には、入力側ライン部３のライン３０〜３２によってＤＣ電極１０が分離形成され、出力側ライン部４のライン４０〜４２によってＤＣ電極１１が分離形成され、また、入力用スロットライン３０及びＤＣカットライン３１と出力用スロットライン４０及びＤＣカットライン４１とによって、グランド電極１２が分離形成されている。
トランジスタ２は、このようなＤＣ電極１０，１１及びグランド電極１２に接続されている。
【００３１】
トランジスタ２は、入力側ライン部３の入力用スロットライン３０から入力された高周波信号の増幅処理を行って、出力側ライン部４の出力用スロットライン４０に出力する能動素子である。この実施例では、トランジスタ２として、ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）を適用する。
トランジスタ２は、図１及び図３に示すように、コプレーナ形状に配設されたゲート端子Ｇ，ドレイン端子Ｄ，ソース端子Ｓを有している。
そして、トランジスタ２は、図４及び図５の破線で示すように、ゲート端子Ｇのバンプ２２をＤＣ電極１０のパッド部１０ａに、ドレイン端子Ｄのバンプ２２をＤＣ電極１１のパッド部１１ａに、両ソース端子Ｓのバンプ２２をグランド電極１２にそれぞれ位置させた状態でフリップチップ実装されている。
具体的には、トランジスタ２のゲート端子Ｇとドレイン端子Ｄの並び方向が入力用スロットライン３０及び出力用スロットライン４０に対して直角に設定され、しかも、ゲート端子Ｇとドレイン端子Ｄが、入力用スロットライン３０及び出力用スロットライン４０の先端３０ｂ，４０ａからλ／４の距離だけ手前に配されている。
【００３２】
上記の如き高周波能動装置には、さらに、図１及び図２に示すように、第１の電波吸収体３７，４７と第２の電波吸収体３８，４８とが取り付けられている。
これらの電波吸収体３７，３８，４７，４８は長尺状の部材からなり、電波が反射抑圧部３５，３６，４５，４６の開口及び上方で反射することを防止する。つまり、電波吸収体３７（４７）は、反射抑圧部３５，３６（４５，４６）を塞ぎ、電波吸収体３８（４８）は、反射抑圧部３５，３６（４５，４６）を覆っている。具体的には、図４にも示すように、電波吸収体３７（４７）は、基板１の端１ｃ（１ｄ）に固着され、これにより、電波吸収体３７（４７）が、反射抑圧部３５，３６（４５，４６）の開口３５ａ，３６ａ（４５ａ，４６ａ）を外側から塞いでいる。また、電波吸収体３８（４８）は、反射抑圧部３５，３６（４５，４６）の上を通るように基板１上に載置固定され、これにより、電波吸収体３８（４８）が、反射抑圧部３５，３６（４５，４６）の大半部を上方より覆っている。
【００３３】
次に、この実施例の高周波能動装置が示す作用及び効果について説明する。
バイアス用の直流電圧をＤＣ電極１０，１１に印加すると共に、電磁界モードがＴＥモードの高周波信号Ｍ１を入力側ライン部３の入力用スロットライン３０に入力すると、高周波信号Ｍ１は、入力用スロットライン３０内をトランジスタ２側に向かい、ＤＣカットライン３２の分岐点Ｓ２（図２参照）に至る。このとき、ＤＣカットライン３２のショートスタブ３４の長さがλ／４で先端がショートであり、且つショートスタブ３４が分岐点Ｓ２からλ／４の距離にあるので、入力用スロットライン３０側からは、ショートスタブ３４の分岐点Ｓ５がオープン（開放）で、分岐点Ｓ２がショートとして見える。このため、高周波信号Ｍ１は、ＤＣカットライン３２側への伝搬を阻止されるので、損失することなく、入力用スロットライン３０内をトランジスタ２側に向かう。
そして、高周波信号Ｍ１がパッド部１０ａに至ると、入力用スロットライン３０の先端３０ｂはショートであり、トランジスタ２のゲート端子Ｇ，ドレイン端子Ｄが先端３０ｂよりλ／４の位置に設定されているので、入力用スロットライン３０は、この位置でオープンとなる。このため、高周波信号Ｍ１は、それ以上入力用スロットライン３０内を伝搬することなく、ゲート端子Ｇ及び両ソース端子Ｓ側に伝搬する。
そして、ゲート端子Ｇ側から入力した高周波信号Ｍ１がトランジスタ２で増幅されて、その増幅された高周波信号Ｍ２がドレイン端子Ｄ側から出力されることとなる。このとき、ゲート端子Ｇ，ドレイン端子Ｄ，両ソース端子Ｓがコプレーナ形状に配されているので、ゲート端子Ｇ及びドレイン端子Ｄがいわゆるホットとして機能して、高周波信号が、トランジスタ２をコプレーナモード（ＴＥＭモード）で出力用スロットライン４０側に伝搬することとなる。
トランジスタ２で増幅された高周波信号Ｍ２は、ドレイン端子Ｄを介して出力用スロットライン４０内に至る。このとき、トランジスタ２のゲート端子Ｇ，ドレイン端子Ｄが先端４０ａからλ／４の位置にあるので、出力用スロットライン４０は、開口端４０ｂ側から見ると、この位置でオープンとなる。このため、高周波信号Ｍ２は、先端４０ａ側に伝搬せず、出力用スロットライン４０内を開口端４０ｂに向かって伝搬することとなる。そして、高周波信号Ｍ２は、出力用スロットライン４０内を開口端４０ｂ側に向かい、ＤＣカットライン４２の分岐点Ｓ４（図２参照）に至る。このときも、ＤＣカットライン３１の場合と同様にして、出力用スロットライン４０側から見て、分岐点Ｓ４がショートとなるので、高周波信号Ｍ２は、ＤＣカットライン４２側への伝搬を阻止され、損失することなく、出力用スロットライン４０内を開口端４０ｂ側に向かうこととなる。
【００３４】
ところで、上記の如く、波長λの高周波信号Ｍ１（Ｍ２）は、ショートスタブ３３，３４（４３，４４）の機能によって、ＤＣカットライン３１，３２（４１，４２）への流入を阻止される。しかし、この高周波信号Ｍ１（Ｍ２）と異なる波長の高周波信号Ｍは、ショートスタブ３３，３４（４３，４４）によって阻止されることなく、ＤＣカットライン３１，３２（４１，４２）に流入することになる。このとき、図１１に示した従来の技術のように、ＤＣカットライン３１，３２（４１，４２）のスロット幅が小さくしかも開口まで等しいと、その開口においてインピーダンスが急激に増加した状態になる。このため、高周波信号Ｍの電磁波がこの開口端で反射してトランジスタ２側に向かい、寄生発振が発生するおそれがある。しかしながら、この実施例では、図６に示したように、ＤＣカットライン３１（３２，４１，４２）において、ショートスタブ３３（３４，４３，４４）の形成位置Ｐ以降に、スロット幅が開口端に向かって線形的に増加するテーパ状の反射抑圧部３５（３６，４５，４６）が形成されている。すなわち、反射抑圧部３５（３６，４５，４６）では、形成位置Ｐから見たインピーダンスが位置Ｐから開口３５ａ（３６ａ，４５ａ，４６ａ）に向かって漸次増加しており、開口３５ａ（３６ａ，４５ａ，４６ａ）でのインピーダンスの急激な変化が緩和されている。このため、高周波信号Ｍの電磁波による反射抑圧部３５（３６，４５，４６）内での反射が低減し、寄生発振の発生が防止される。
【００３５】
図７は、高周波信号の反射抑圧を説明するための反射抑圧部の模式図である。
図７に示すように、反射抑圧部３５をスロット幅ｎ１〜ｎ４の４種類の空間ｂ１〜ｂ４で構成されていると考えるとする。
一般に、電磁波が一方の媒体から他方の媒体に入射する場合、媒体の境界において反射され、電磁波の一部が反射波となって一方の媒体側に戻り、残りの電磁波が他方の電磁波側に伝搬する。この際、上記境界における反射係数は、他方の媒体のインピーダンスが一方の媒体のインピーダンスに比べて大きくなればなるほど、大きくなる。したがって、上記した従来の高周波能動装置のように、空間ｂ１〜ｂ４のスロット幅をショートスタブ３３の形成位置Ｐのスロット幅と等しく設定すると、開口３５ａ外側のインピーダンスが反射抑圧部３５内のインピーダンスに比べて著しく大きくなり、ＤＣカットライン３１から反射抑圧部３５内に流入した高周波信号Ｍは開口３５ａでほとんど反射されてしまう。これに対して、図７に示すように、空間ｂ１のスロット幅ｎ１をショートスタブ３３の形成位置Ｐのスロット幅よりも大きく設定しておくと、空間ｂ１のインピーダンスが大きくなり、開口３５ａにおける反射係数を小さくすることができる。この結果、高周波信号Ｍの開口３５ａにおける反射が抑圧され、反射波が低減する。また、反射抑圧部３５内において、空間ｂ１のスロット幅ｎ１と空間ｂ２のスロット幅ｎ２の差が小さいことから、これらの空間のインピーダンス差も小さい。したがって、空間ｂ２から空間ｂ１に向かう高周波信号Ｍの破線で示す境界における反射は非常に少ない。同様に、空間ｂ２〜ｂ４の境界においても高周波信号Ｍの反射波は非常に少ないので、反射抑圧部３５内部で生じる反射波も非常に少ないといえる。かかる観点から、この実施例に適用された反射抑圧部３５は、広いスロット幅Ｄ２の開口３５ａによってその個所で生じる反射波を抑制することができる。さらに、反射抑圧部３５がそのスロット幅Ｄｘをショートスタブ３３の形成位置Ｐのスロット幅Ｄ１から線形的に増加させるテーパ状であるので、その内部に、スロット幅の差がほとんどない薄い空間が無限に存在しているとみなせる。この結果、反射抑圧部３５の内部空間の上記境界で生じる反射波は皆無であると共に、ショートスタブ３３の形成位置ＰにおいてＤＣカットライン３１と反射抑圧部３５とが整合し、この連結部分における反射波も発生しないと考えられる。
【００３６】
さらに、反射抑圧部３５（３６，４５，４６）のスロット幅が、開口端に向かって線形的に増加しているので、広帯域の高周波信号Ｍについて反射を抑圧することができる。
図８は、広帯域の高周波信号の反射抑圧を説明するための反射抑圧部の模式図である。
図８に示すように、反射抑圧部３５の側壁を階段状に模し、長さｍ１〜ｍ４の４種類のラインａ１〜ａ４を形成する。反射抑圧部３５に入射してきた高周波信号Ｍは、開口３５ａで反射される。この反射波は、その波長によって、ラインａ１〜ａ４のいずれかにトラップされる。例えば、高周波信号Ｍの波長がｍ１の２倍の場合には、ラインａ１があたかも空洞共振器のごとく機能し、高周波信号Ｍが反射抑圧部３５内に流入している間は、ラインａ１内で共振状態になる。このため、この波長の反射波が形成位置Ｐを通って、トランジスト２側に戻ることはない。したがって、図８の模式図においては、反射抑圧部３５が４種類の波長の高周波信号Ｍに対してトラップすることで、トランジスタ２側への反射を防止する。これに対して、この実施例の反射抑圧部３５は、スロット幅が開口端に向かって線形的に増加しており、理論的には上記の如き長さの異なるラインがほぼ無限に存在しているとみなせるので、多数種類の波長すなわち多数種類の周波数の高周波信号Ｍに対してトランジスタ２側への反射を防止することができるものである。
【００３７】
さらに、この実施例では、反射抑圧部３５の開口３５ａを電波吸収体３７で塞いでいるので、ＤＣカットライン３１に流入した高周波信号Ｍの大部分がこの電波吸収体３７で吸収され、反射波自体が減少する。しかも、反射抑圧部３５の開口３５ａにおけるスロット幅が広く、電波吸収体３７との接合面積が大きいので、電波吸収体３７の電波吸収能力を十分に引き出すことができる。さらに、反射抑圧部３５の大半部が電波吸収体３８で上から覆われているので、反射抑圧部３５上方に向かう高周波信号Ｍもこの電波吸収体３８によって吸収され、反射波の更なる減少を図ることができる。
【００３８】
ＤＣカットライン３２，４１，４２に流入した高周波信号Ｍに対しても、反射抑圧部３６，４５，４６と電波吸収体３８，４７，４８が同様の反射防止作用を施す。
このように、この実施例によれば、ＤＣカットライン３１，３２，４１，４２に流入した高周波信号Ｍのトランジスタ２側への反射を、反射抑圧部３５，３６，４５，４６と電波吸収体３７，３８，４７，４８によって効率よく防止することができるので、寄生発振のおそれがない動作信頼性の高い高周波能動装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３９】
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図９は、この発明の第２実施例に係る高周波能動装置を示す概略平面図である。
この実施例の高周波能動装置は、ショートスタブの本数が上記第１実施例と異なる。
すなわち、図９に示すように、ＤＣカットライン３１（３２，４１，４２）のショートスタブ３３（３４，４３，４４）と反射抑圧部３５（３６，４５，４６）との間に、別のショートスタブ３３′（３４′，４３′，４４′）を追加した。
具体的には、ショートスタブ３３′（３４′，４３′，４４′）は、ショートスタブ３３（３４，４３，４４）の対象となる高周波信号の波長とは異なる波長λ１の高周波信号を止めるためのスタブであり、その長さはλ１の１／４に設定されている。
これにより、波長λの高周波信号だけでなく、波長λ１の高周波信号が、ＤＣカットライン３１（３２，４１，４２）に漏洩することを阻止して、２帯域の高周波信号の損失を防止することができる。
その他の構成，作用及び効果は上記第１実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【００４０】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、反射抑圧部として、スロット幅が基板１の端１ｃ（１ｄ）に向かって線形的に増加するテーパ状の反射抑圧部３５（３６，４５，４６）を適用したが、これに限るものではない。
例えば、図１０（ａ）に示すように、基板１の端１ｃ（１ｄ）に向かって湾曲したテーパ状のスロットライン３９−１で反射抑圧部を形成しても良い。これにより、反射抑圧部３９−１のインピーダンスが湾曲度に対応して変化するので、その湾曲度を調整することで、反射抑圧をしたい信号の帯域を調整することができる。
また、図１０（ｂ）に示すように、基板１の端１ｃ（１ｄ）に向かって段階的にスロット幅を広げるテーパ状のスロットライン３９−２で反射抑圧部を形成しても良い。これにより、スロットライン３９−２は、４段階に増加しているので、４種類の異なった帯域の高周波信号の反射を抑圧することができる。
また、図１０（ｃ）に示すように、反射抑圧部を、基板１の端１ｃ（１ｄ）で開口した一定スロット幅の矩形状開口スロット３９−３として、特定波長の高周波信号の反射を抑圧するようにすることもできる。すなわち、この反射抑圧部３９−３を使用することで、反射を希望しない特定の周波数の信号のみを狙って反射抑圧することが可能である。
さらに、図１０（ｄ）に示すように、矩形状開口スロット３９−３′と同形の矩形状スロット３９−４を小スロット幅のスロットライン３１′を介して串状に連結し、スロットラインを反射抑圧部とすることもできる。かかる場合には、特定波長の高周波信号に対して２段階の反射抑圧処理を施すので、反射抑圧効果をさらに高めることができ、当該特定周波数の信号による不要反射波の発生をさらに抑圧することができる。
【００４１】
また、上記実施例では、図１に示したように、入力用スロットライン３０及び出力用スロットライン４０に２本ずつ設けられたＤＣカットラインのそれぞれに、反射抑圧部を設けた例を示したが、このようなＤＣカットラインに限定されるものでなく、入力用スロットライン又は出力用スロットラインの少なくとも一方から分岐して基板の端で開口し且つ途中に所定長さのショートスタブを有した一以上のＤＣカットラインであれば、どの様なＤＣカットラインであっても反射抑圧部を設けることができる。したがって、図１１に示した従来例に係るＤＣカットライン１１１，１１２にも上記実施例の反射抑圧部を設けることができることは勿論である。
また、上記実施例では、電波吸収体３７，３８，４７，４８を設けた構成としたが、これら電波吸収体３７，３８，４７，４８のいずれか又は全てを欠いた高周波能動装置を発明の範囲から除外する意味ではない。
また、上記第２実施例では、ＤＣカットライン３１（３２，４１，４２）に２本のショートスタブ３３，３３′（３４，３４′，４３，４３′，４４，４４′）を設けた構成としたが、長さの異なるショートスタブを３本以上設けることにより、ＤＣカットラインへの漏洩損失を防止可能な帯域を広帯域化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】この発明の第１実施例に係る高周波能動装置を構成する基板とトランジスタとを示す斜視図である。
【図２】この発明の第１実施例に係る高周波能動装置を示す概略平面図である。
【図３】トランジスタの端子を示す概略平面図である。
【図４】図２の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図５】トランジスタの接続状態を示す部分拡大平面図である。
【図６】反射抑圧部を示す部分拡大平面図である。
【図７】高周波信号の反射抑圧を説明するための反射抑圧部の模式図である。
【図８】広帯域の高周波信号の反射抑圧を説明するための反射抑圧部の模式図である。
【図９】この発明の第２実施例に係る高周波能動装置を示す概略平面図である。
【図１０】反射抑圧部の各種変形例を示す概略平面図である。
【図１１】従来例の高周波能動装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…基板、  １ｃ，１ｄ…端、  ２…トランジスタ、  ３…入力側ライン部、  ４…出力側ライン部、  １０，１１…ＤＣ電極、  １０ａ，１１ａ…パッド部、  １２…グランド電極、  ３０…入力用スロットライン、  ３１，３２，４１，４２…ＤＣカットライン、  ３３，３４，４３，４４…ショートスタブ、  ３５，３６，４５，４６…反射抑圧部、  ３７，３８，４７，４８…電波吸収体、  ４０…出力用スロットライン、  Ｇ…ゲート端子、  Ｄ…ドレイン端子、  Ｓ…ソース端子、  Ｓ１〜Ｓ５…分岐点、  Ｍ１，Ｍ２，Ｍ…高周波信号。
【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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