特開 2024-34858 高周波増幅器、アンテナモジュール、及びレーダモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024034858

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】高周波増幅器、アンテナモジュール、及びレーダモジュール

(51)【国際特許分類】

   H03F 3/24 20060101AFI20240306BHJP

   H01Q 23/00 20060101ALI20240306BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

H03F3/24

H01Q23/00

G01S7/03 220

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022139381

(22)【出願日】2022-09-01

(71)【出願人】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100105887

【弁理士】

【氏名又は名称】来山 幹雄

(74)【代理人】

【識別番号】100145023

【弁理士】

【氏名又は名称】川本 学

(72)【発明者】

【氏名】筒井 孝幸

【テーマコード（参考）】

5J021

5J070

5J500

【Ｆターム（参考）】

5J021AA05

5J021FA05

5J021FA11

5J021FA26

5J021FA31

5J021HA04

5J070AB24

5J070AC02

5J070AC11

5J070AD05

5J500AA01

5J500AA21

5J500AA41

5J500AC33

5J500AC35

5J500AC46

5J500AC75

5J500AF14

5J500AF16

5J500AH02

5J500AH06

5J500AH09

5J500AH12

5J500AH25

5J500AH29

5J500AK29

5J500AK66

5J500AK68

5J500AM08

5J500AQ02

5J500AQ04

5J500AS14

5J500AT01

5J500WU08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】出力電力を高める高周波増幅器を提供する。
【解決手段】高周波増幅器には、多段に接続された複数の単位増幅回路２１を含む複数の多段増幅回路２０と、複数の単位増幅回路に電源を供給する電源ライン３０と、電源ラインに接続された複数のデカップリングキャパシタ３１とが配置され、複数の多段増幅回路の各々の複数の単位増幅回路は、基板の上に第１方向に並んで配置されている。複数の多段増幅回路は、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に並んで配置されている複数の単位増幅回路の各々のトランジスタ２２と、次段の単位増幅回路の入力キャパシタまでの第１方向の最短の距離Ｌ１は１２０μｍ以下である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板に配置され、多段に接続された複数の単位増幅回路を含む複数の多段増幅回路と、
前記基板に配置され、前記複数の単位増幅回路に電源を供給する電源ラインと、
前記基板に配置され、前記電源ラインに接続された複数のデカップリングキャパシタと
を備え、
前記複数の単位増幅回路の各々は、入力ノード、出力ノード、少なくとも１つのトランジスタ、前記入力ノードと前記トランジスタのベースまたはゲートとの間に接続された入力キャパシタを含み、
前記複数の多段増幅回路は相互に並列に接続されており、
前記複数の多段増幅回路の各々の前記複数の単位増幅回路は、前記基板の上に第１方向に並んで配置されており、前記複数の多段増幅回路は、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置されており、
前記複数の単位増幅回路の各々の前記トランジスタと、次段の前記単位増幅回路の前記入力キャパシタまでの前記第１方向の最短の距離は１２０μｍ以下であり、
前記複数の単位増幅回路のそれぞれに対して前記デカップリングキャパシタが接続されており、
前記複数のデカップリングキャパシタの各々が前記第１方向において占める範囲は、前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから次段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲、及び前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから前段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲の少なくとも一部分と重なっている高周波増幅器。

【請求項2】

前記複数のデカップリングキャパシタの各々から、前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの前記第２方向の最短の距離が１２０μｍ以下である請求項１に記載の高周波増幅器。

【請求項3】

前記単位増幅回路の各々は前記トランジスタを２個含み、２個の前記トランジスタは、前記第２方向に並んで配置されて相互に並列に接続されている請求項１または２に記載の高周波増幅器。

【請求項4】

前記複数の多段増幅回路は２つであり、前記複数の多段増幅回路の各々に接続された前記複数のデカップリングキャパシタは前記第１方向に並んで配置されており、
一方の多段増幅回路に接続された前記複数のデカップリングキャパシタの列と、他方の多段増幅回路に接続された前記複数のデカップリングキャパシタの列とは、前記複数の多段増幅回路を前記第２方向に挟む位置に配置されている請求項１または２に記載の高周波増幅器。

【請求項5】

前記複数のデカップリングキャパシタの各々のキャパシタンスは１ｐＦ以下である請求項１または２に記載の高周波増幅器。

【請求項6】

さらに、前記複数の多段増幅回路の各々の前記複数の単位増幅回路に対して１つ配置されて、前記電源ラインに接続された共通デカップリングキャパシタを備え、前記共通デカップリングキャパシタは、前記単位増幅回路から前記電源ラインに沿って、前記デカップリングキャパシタの接続箇所より遠い箇所に接続されている請求項１または２に記載の高周波増幅器。

【請求項7】

請求項１または２に記載の高周波増幅器と、
前記複数の多段増幅回路で増幅された高周波信号が入力され、共振周波数が１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下である放射素子と
を備えたアンテナモジュール。

【請求項8】

請求項１または２に記載の高周波増幅器と、
前記高周波増幅器で増幅された高周波信号を電波として放射する複数の送信アンテナと、
前記複数の送信アンテナから放射され、ターゲットで反射された電波を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の送信アンテナで送信する高周波信号と前記複数の受信アンテナで受信されたエコー信号とに基づいてターゲットまでの距離及びターゲットが存在する方位を求める信号処理回路と
を備えたレーダモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高周波増幅器、アンテナモジュール、及びレーダモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

高度情報化社会の進展に伴い、無線通信システムの伝送容量は増大の一途を辿っている。伝送容量の増大の要請に対応すべく、定期的に通信システムの更新がなされている。現在、第５世代移動通信システム（５Ｇ）が実用化されており、次世代（第６世代）移動通信システムの実用化に向けて、検討が行われている。

【0003】

伝送容量の増大には、変調帯域幅を拡大することが、直接的に効果があるものの、現在の５Ｇで用いられているミリ波帯で飛躍的に帯域幅を拡大するのは困難である。よって、さらに高い周波数を割り当てることが検討されている。無線通信に用いる周波数には、大気中での電波の減衰率が低いという特性が求められる。大気中における電波の減衰率が低い周波数帯として、１２０ＧＨｚ以上１８０ＧＨｚ以下、２２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下のサブテラヘルツ帯が有望視されている。

【0004】

下記の特許文献１に、中和回路を用いた超高周波帯の増幅回路が開示されている。この超高周波帯の増幅回路は、多段に接続されたトランジスタと、各段に配置された中和回路とを含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０２１／２４０７８４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の超高周波帯の増幅回路では、高出力が必要な場合に所望の出力電力を得ることが困難である。本発明の目的は、出力電力を高めることが可能な高周波増幅器を提供することである。本発明の他の目的は、この高周波増幅器を用いたアンテナモジュール及びレーダモジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一観点によると、
基板と、
前記基板に配置され、多段に接続された複数の単位増幅回路を含む複数の多段増幅回路と、
前記基板に配置され、前記複数の単位増幅回路に電源を供給する電源ラインと、
前記基板に配置され、前記電源ラインに接続された複数のデカップリングキャパシタと
を備え、
前記複数の単位増幅回路の各々は、入力ノード、出力ノード、少なくとも１つのトランジスタ、前記入力ノードと前記トランジスタのベースまたはゲートとの間に接続された入力キャパシタを含み、
前記複数の多段増幅回路は相互に並列に接続されており、
前記複数の多段増幅回路の各々の前記複数の単位増幅回路は、前記基板の上に第１方向に並んで配置されており、前記複数の多段増幅回路は、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置されており、
前記複数の単位増幅回路の各々の前記トランジスタと、次段の前記単位増幅回路の前記入力キャパシタまでの前記第１方向の最短の距離は１２０μｍ以下であり、
前記複数の単位増幅回路のそれぞれに対して前記デカップリングキャパシタが接続されており、
前記複数のデカップリングキャパシタの各々が前記第１方向において占める範囲は、前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから次段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲、及び前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから前段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲の少なくとも一部分と重なっている高周波増幅器が提供される。

【0008】

本発明の他の観点によると、
前記の高周波増幅器と、
前記複数の多段増幅回路で増幅された高周波信号が入力され、共振周波数が１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下である放射素子と
を備えたアンテナモジュールが提供される。

【0009】

本発明のさらに他の観点によると、
前記高周波増幅器と、
前記高周波増幅器で増幅された高周波信号を電波として放射する送信アンテナと、
前記送信アンテナから放射され、ターゲットで反射された電波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナで送信する高周波信号と前記受信アンテナで受信された受信信号とに基づいてターゲットまでの距離を算出する信号処理回路と
を備えたレーダモジュールが提供される。

【発明の効果】

【0010】

複数の単位増幅回路の各々のトランジスタと、次段の単位増幅回路の入力キャパシタまでの第１方向の最短の距離が１２０μｍ以下であるため、波長の短いサブテラヘルツ帯の高周波信号に対して段間のインピーダンス整合をとることが容易である。また、複数の単位増幅回路のそれぞれに対してデカップリングキャパシタが接続されているため、段間のインピーダンス整合条件を揃えることができる。

【0011】

複数のデカップリングキャパシタの各々が第１方向において占める範囲が、デカップリングキャパシタの接続先の単位増幅回路に含まれるトランジスタから、次段の単位増幅回路に含まれるトランジスタまでの範囲、及び前段の単位増幅回路に含まれるトランジスタまでの範囲の少なくとも一部分と重なる構成とされていることにより、デカップリングキャパシタの各々のキャパシタンスを所望の値に設定することが可能になる。

【0012】

複数の多段増幅回路を並列に接続し、かつ段間のインピーダンス整合をとることにより、出力電力を高めることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、第１実施例による高周波増幅器の等価回路図である。

【図2】図２は、第１実施例による高周波増幅器の１つの単位増幅回路の各構成要素のレイアウトを示す図である。

【図3】図３は、第１実施例による高周波増幅器のトランジスタ、入力キャパシタ、ベースバラスト抵抗素子、及び配線を、断面構造に着目して示す図である。

【図4】図４は、第１実施例による高周波増幅器の複数の構成要素の平面視における位置関係を示す図である。

【図5】図５は、キャパシタの面積とキャパシタンスとの関係を示すグラフである。

【図6】図６は、高周波増幅器の出力とゲインとの関係のシミュレーション結果を示すグラフである。

【図7】図７は、第２実施例による高周波増幅器の等価回路図である。

【図8】図８は、第２実施例による高周波増幅器の複数の構成要素の平面視における位置関係を示す図である。

【図9】図９は、第３実施例によるアンテナモジュールのブロック図である。

【図10】図１０は、第４実施例によるアンテナモジュールのブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［第１実施例］
図１から図６までの図面を参照して、第１実施例による高周波増幅器について説明する。
図１は、第１実施例による高周波増幅器の等価回路図である。第１実施例による高周波増幅器は、相互に並列に接続された２つの多段増幅回路２０を含む。多段増幅回路２０の各々は、多段、例えば５段に接続された複数の単位増幅回路２１を含む。複数の単位増幅回路２１の各々は、入力ノード２１ｉｎ、出力ノード２１ｏｕｔ、２つのトランジスタ２２、２つの入力キャパシタ２３、２つのベースバラスト抵抗素子２４を含む。

【0015】

トランジスタ２２として、例えばヘテロ接合バイポーラトランジスタが用いられる。２つのトランジスタ２２は相互に並列に接続されている。２つのトランジスタ２２のエミッタはグランド電位に接続されている。２つのトランジスタ２２のコレクタは、出力ノード２１ｏｕｔに接続されるとともに、電源ライン３０を介して電源電圧Ｖｃｃに接続されている。電源ライン３０を介して単位増幅回路２１の各々に電源が供給される。

【0016】

２つのトランジスタ２２のベースと入力ノード２１ｉｎとの間に、それぞれ入力キャパシタ２３が接続されている。入力ノード２１ｉｎに入力された高周波信号が、入力キャパシタ２３を介してトランジスタ２２のベースに入力される。ベースバラスト抵抗素子２４を介して、トランジスタ２２のベースにバイアスが供給される。すなわち、トランジスタ２２のベースがベースバラスト抵抗素子２４を介してバイアス回路に接続される。

【0017】

複数の単位増幅回路２１に対して、１つずつデカップリングキャパシタ３１が接続されている。すなわち、複数のデカップリングキャパシタ３１の各々が、複数の単位増幅回路２１の各々とペアを構成している。デカップリングキャパシタ３１は、接続先（ペアを構成する相手）の単位増幅回路２１に、電源ライン３０を介して接続されている。電源ライン３０のうち、デカップリングキャパシタ３１が接続された箇所から、単位増幅回路２１までの部分は、高周波信号に対して伝送線路２６とみなされる。

【0018】

単位増幅回路２１の出力ノード２１ｏｕｔと、次段の単位増幅回路２１の入力ノード２１ｉｎまでの配線は、高周波信号に対して伝送線路２５とみなされる。

【0019】

入力信号Ｐｉｎが、２つの多段増幅回路２０の各々の初段の単位増幅回路２１の入力ノード２１ｉｎに入力される。２つの多段増幅回路２０の最終段の単位増幅回路２１の出力ノード２１ｏｕｔが相互に接続されている。相互に接続された出力ノード２１ｏｕｔから、増幅された出力信号Ｐｏｕｔが出力される。

【0020】

図２は、１つの単位増幅回路２１の各構成要素のレイアウトを示す図である。２つの多段増幅回路２０の各構成要素は、共通の基板上に配置されており、１つの多段増幅回路２０に含まれる複数の単位増幅回路２１は、一方向に並んで配置されている。複数の単位増幅回路２１が並ぶ方向を第１方向Ｄ１ということとする。基板面内で、第１方向Ｄ１に直交する方向を第２方向Ｄ２ということとする。図２において、左側が多段増幅回路２０の前段の側であり、右側が後段の側である。

【0021】

１つの単位増幅回路２１に含まれる２つのトランジスタ２２は、第２方向Ｄ２に並んで配置されている。２つのトランジスタ２２を第１方向Ｄ１（図２において左方向）にずらした位置に、２つの入力キャパシタ２３が配置されている。２つの入力キャパシタ２３を第２方向Ｄ２（図２において下方向）にずらした位置に、ベースバラスト抵抗素子２４が配置されている。ベースバラスト抵抗素子２４の各々は、２本の高抵抗の金属パターンで構成される。図２においてベースバラスト抵抗素子２４に濃い右上がりのハッチングを付している。

【0022】

トランジスタ２２のそれぞれに、ベース電極４０Ｂ、エミッタ電極４０Ｅ、及びコレクタ電極４０Ｃが接続されている。図２において、コレクタ電極４０Ｃに濃い右上がりのハッチングを付している。例えば、ベース電極４０Ｂは、平面視において第１方向Ｄ１に長い形状を有しており、２つのエミッタ電極４０Ｅが、ベース電極４０Ｂを第２方向Ｄ２に挟む位置に配置されている。コレクタ電極４０Ｃは、平面視において第２方向Ｄ２の前段の側に向かって開いたＵ字状の形状を有しており、ベース電極４０Ｂ及びエミッタ電極４０Ｅが配置された領域を三方から取り囲んでいる。

【0023】

トランジスタ２２ごとに配置されたベース配線４１Ｂが、ベース電極４０Ｂと入力キャパシタ２３の一方の電極とを接続している。図２において、ベース配線４１Ｂに濃い右下がりのハッチングを付している。２つの入力キャパシタ２３の他方の電極が、共通のコレクタ配線４２Ｃに接続されている。コレクタ配線４２Ｃは、下層のコレクタ配線４１Ｃを介して前段の２つのトランジスタ２２のコレクタ電極４０Ｃに接続されている。図２において、下層のコレクタ配線４１Ｃに右下がりのハッチングを付し、上層のコレクタ配線４２Ｃに淡い右上がりのハッチングを付している。

【0024】

ベース配線４１Ｂは、ベース電極４０Ｂとの接続箇所から第２方向Ｄ２に延び、ベースバラスト抵抗素子２４の一方の端部に接続されている。２つのベースバラスト抵抗素子２４の他端に、共通のベースバイアス配線３２が接続されている。図２において、ベースバイアス配線３２に淡い右下がりのハッチングを付している。

【0025】

図３は、トランジスタ２２、入力キャパシタ２３、ベースバラスト抵抗素子２４、及び配線を、断面構造に着目して示す図である。なお、図３は、これらの構成要素を特定の切断面で切断した断面を示しているわけではない。

【0026】

半導体からなる基板５０の上に、サブコレクタ層５１を介してトランジスタ２２が配置されている。さらに、基板５０の上に、絶縁膜５５を介して入力キャパシタ２３及びベースバラスト抵抗素子２４が配置されている。

【0027】

トランジスタ２２は、サブコレクタ層５１の上面の一部の領域に積層されたコレクタ層２２Ｃ、ベース層２２Ｂ、及びエミッタ層２２Ｅを含む。サブコレクタ層５１の上面にコレクタ電極４０Ｃが配置されており、サブコレクタ層５１を介してコレクタ層２２Ｃに電気的に接続されている。エミッタ層２２Ｅの上に配置されたエミッタ電極４０Ｅがエミッタ層２２Ｅに電気的に接続されている。エミッタ層２２Ｅの上に配置されたベース電極４０Ｂが、エミッタ層２２Ｅを貫通する合金化領域を介してベース層２２Ｂに電気的に接続されている。

【0028】

入力キャパシタ２３は、絶縁膜５５の上に配置された下部電極２３Ｌ、下部電極２３Ｌの上面の一部の領域に配置された誘電体膜２３Ｄ、及び誘電体膜２３Ｄの上に配置された上部電極２３Ｕを含む。入力キャパシタ２３は、金属－絶縁膜－金属（ＭＩＭ）構造を有する。なお、デカップリングキャパシタ３１（図１）も、入力キャパシタ２３と同様の積層構造を有する。ベースバラスト抵抗素子２４は、絶縁膜５５の上に配置された高抵抗の金属パターンで構成される

【0029】

トランジスタ２２、入力キャパシタ２３、及びベースバラスト抵抗素子２４の上に、層間絶縁膜を介して１層目の配線層Ｍ１及び２層目の配線層Ｍ２が配置されている。１層目の配線層Ｍ１に、コレクタ配線４１Ｃ、ベース配線４１Ｂ、エミッタ配線４１Ｅ、ベースバイアス配線４１ＢＢが配置されている。ベース配線４１Ｂは、層間絶縁膜（図示せず）を貫通する複数のビア（図３において参照符号を付していない。）を介して、ベース電極４０Ｂ、入力キャパシタ２３の上部電極２３Ｕ、及びベースバラスト抵抗素子２４の一方の端部に接続されている。

【0030】

２層目の配線層Ｍ２に、コレクタ配線４２Ｃ、エミッタ配線４２Ｅ、及びベースバイアス配線４２ＢＢが配置されている。２層目のコレクタ配線４２Ｃは、ビア、１層目のコレクタ配線４１Ｃ、及びビアを介してコレクタ電極４０Ｃに接続されている。コレクタ電極４０Ｃに接続されたコレクタ配線４２Ｃは、次段の単位増幅回路２１（図１）に接続される。前段の単位増幅回路２１に接続された２層目のコレクタ配線４２Ｃが、ビア、１層目のコレクタ配線４１Ｃ、及びビアを介して入力キャパシタ２３の下部電極２３Ｌに接続されている。ベースバイアス配線４２ＢＢは、ビア、１層目のベースバイアス配線４１ＢＢ、及びビアを介してベースバラスト抵抗素子２４に接続されている。

【0031】

図４は、第１実施例による高周波増幅器の複数の構成要素の平面視における位置関係を示す図である。２つの多段増幅回路２０の各々を構成する複数の単位増幅回路２１が第１方向Ｄ１に並んで配置されている。２つの多段増幅回路２０は、第２方向Ｄ２に並んで配置されている。

【0032】

一方の多段増幅回路２０に接続される複数のデカップリングキャパシタ３１は、第１方向Ｄ１に並んで配置されており、他方の多段増幅回路２０に接続される複数のデカップリングキャパシタ３１も、第１方向Ｄ１に並んで配置されている。一方の多段増幅回路２０に接続された複数のデカップリングキャパシタ３１の列と、他方の多段増幅回路２０に接続された複数のデカップリングキャパシタ３１の列とは、２つの多段増幅回路２０を第２方向Ｄ２に挟む位置に配置されている。ペアを構成する単位増幅回路２１とデカップリングキャパシタ３１とは、第２方向Ｄ２に並んで配置されている。

【0033】

複数の単位増幅回路２１の各々のトランジスタ２２に接続されたコレクタ配線４１Ｃが、電源ライン３０に連続している。電源ライン３０の各々は、コレクタ配線４１Ｃから、接続先（ペアを構成する相手）のデカップリングキャパシタ３１に向かって延びる。電源ライン３０は、平面視においてデカップリングキャパシタ３１の一部分と重なっており、重なり箇所においデカップリングキャパシタ３１の一方の電極に接続されている。また、電源ライン３０に電源電圧Ｖｃｃが印加される。

【0034】

複数の単位増幅回路２１の各々のトランジスタ２２と、次段の単位増幅回路２１の入力キャパシタ２３までの第１方向Ｄ１の最短の距離をＬ１と標記する。トランジスタ２２から測定する距離の起算点は、コレクタ層２２Ｃ（図３）の縁とする。コレクタ層２２Ｃの側面がテーパ状に傾斜（傾斜角が９０°未満）している場合は、側面の下端の位置を距離の起算点とする。コレクタ層２２Ｃの側面が逆テーパ状に傾斜（傾斜角が９０°より大きい）している場合は、側面の上端の位置を距離の起算点とする。入力キャパシタ２３までの距離を測定するときの終点は、下部電極２３Ｌ（図３）の縁とする。下部電極２３Ｌの側面がテーパ状に傾斜している場合は、側面の下端を、距離を測定するときの終点とする。下部電極２３Ｌの側面が逆テーパ状に傾斜している場合は、側面の上端を、距離を測定するときの終点とする。複数の単位増幅回路２１の各々のトランジスタ２２と、次段の単位増幅回路２１の入力キャパシタ２３とを接続するコレクタ配線４１Ｃ、４２Ｃは、高周波信号に対して伝送線路２５（図１）とみなされる。

【0035】

複数のデカップリングキャパシタ３１の各々から、接続先（ペアを構成する相手）の単位増幅回路２１のトランジスタ２２までの第２方向Ｄ２の最短の距離をＬ２と標記する。デカップリングキャパシタ３１から測定する距離の起算点は、デカップリングキャパシタ３１の下部電極の縁とする。デカップリングキャパシタ３１の下部電極の側面がテーパ状に傾斜している場合は、側面の下端を距離の起算点とする。デカップリングキャパシタ３１の下部電極の側面が逆テーパ状に傾斜している場合は、側面の上端を距離の起算点とする。トランジスタ２２までの距離を測定するときの終点は、コレクタ層２２Ｃ（図３）の縁とする。コレクタ層２２Ｃの側面がテーパ状に傾斜している場合は、側面の下端の位置を、距離を測定するときの終点とする。コレクタ層２２Ｃの側面が逆テーパ状に傾斜している場合は、側面の上端の位置を、距離を測定するときの終点とする。トランジスタ２２と、ペアを構成する相手のデカップリングキャパシタ３１とを接続する電源ライン３０は、高周波信号に対して伝送線路２６（図１）とみなされる。

【0036】

複数のデカップリングキャパシタ３１の各々が第１方向Ｄ１において占める範囲Ａｃは、接続先の単位増幅回路２１のトランジスタ２２が占める第１方向Ｄ１における範囲Ａｔを包含している。また、範囲Ａｃは、接続先の単位増幅回路２１のトランジスタ２２から、次段の単位増幅回路のトランジスタ２２までの第１方向Ｄ１における範囲Ａｇ及び前段の単位増幅回路２１のトランジスタ２２までの第１方向Ｄ１における範囲Ａｇの両方と部分的に重複している。なお、範囲Ａｃは、次段の側の範囲Ａｇ及び前段の側の範囲Ａｇの一方とのみ、部分的に重複していてもよい。すなわち、範囲Ａｃは、次段の側の範囲Ａｇ及び前段の側の範囲Ａｇと部分的に重複していればよい。

【0037】

次に、距離Ｌ１及びＬ２の好ましい値について説明する。
多段増幅回路２０の段間のインピーダンス整合をとるために、トランジスタ２２と次段の入力キャパシタ２３とを接続する伝送線路２５（図１）の長さ、及びトランジスタ２２と、接続先のデカップリングキャパシタ３１とを接続する伝送線路２６の長さを、伝送される高周波信号の波長の１／８程度またはそれ以下にすることが好ましい。

【0038】

以下の考察では、第６世代移動体通信システムでの使用が想定される周波数１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下のサブテラヘルツ帯の高周波信号を増幅すると仮定する。この周波数帯の電波の大気中における波長は１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。基板５０の誘電率等を考慮すると、基板５０に配置された配線を伝送される高周波信号の波長は、約３８０μｍ以上９６０μｍ以下である。

【0039】

多段増幅回路２０の段間のインピーダンス整合をとるために、伝送線路２５、２６のそれぞれの長さを、伝送線路を伝送される高周波信号の波長約３８０μｍ以上９６０μｍ以下の１／８程度、またはそれ以下にすることが好ましい。高周波信号の周波数が１２０ＧＨｚである場合、伝送線路２５、２６のそれぞれの長さを１２０μｍ以下にすることが好ましい。伝送線路２５、２６のこの長さの条件を満たすために、トランジスタ２２と次段の入力キャパシタ２３までの第１方向Ｄ１の距離Ｌ１、及びデカップリングキャパシタ３１からトランジスタ２２までの第２方向Ｄ２の距離Ｌ２のそれぞれを、１２０μｍ以下にすることが好ましい。

【0040】

次に、図５を参照してデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスについて説明する。トランジスタ２２と次段の入力キャパシタ２３までの第１方向Ｄ１の距離Ｌ１が１２０μｍ以下である場合、デカップリングキャパシタ３１の各々の第１方向Ｄ１の寸法も距離Ｌ１によって制約を受ける。また、デカップリングキャパシタ３１の各々の第２方向Ｄ２の寸法は、高周波信号の波長に比べて十分短くすることが好ましい。したがって、デカップリングキャパシタ３１の各々の面積の上限値が、距離Ｌ１や高周波信号の波長によって制限される。

【0041】

図５は、キャパシタの面積とキャパシタンスとの関係を示すグラフである。横軸はキャパシタンスを単位［ｐＦ］で表し、縦軸はキャパシタの面積を単位［μｍ^２］で表す。なお、キャパシタの面積は、上部電極と下部電極とが対向する領域の面積を意味する。誘電体膜の誘電率及び膜厚は、実際に適用することが可能であると思われる値に設定した。

【0042】

距離Ｌ１及び高周波信号の波長を考慮すると、デカップリングキャパシタ３１の各々の面積の上限は３５００μｍ^２程度であると想定される。この場合、図５から、デカップリングキャパシタ３１の各々のキャパシタンスは１ｐＦ以下になる。

【0043】

次に、図６を参照して、第１実施例による高周波増幅器の出力とゲインとの関係のシミュレーション結果について説明する。図６は、高周波増幅器の出力とゲインとの関係のシミュレーション結果を示すグラフである。横軸は出力を単位［ｄＢｍ］で表し、縦軸はゲインを単位［ｄＢ］で表す。グラフ中の実線は、図１に示した１段目から５段目までのデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを０．８ｐＦとした場合のシミュレーション結果を示し、破線は、１段目から３段目までのデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを０．８ｐＦとし、５段目のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１．２ｐＦとした場合のシミュレーション結果を示す。５段目のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１．２ｐＦとした構成では、４段目にデカップリングキャパシタを配置するスペースがほとんど無くなるため、４段目にはデカップリングキャパシタを配置していない。増幅する高周波信号の周波数は１４０ＧＨｚとした。図４に示した距離Ｌ１を３０μｍとし、距離Ｌ２を２３μｍとした。

【0044】

５段目のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１．２ｐＦとし、４段目にデカップリングキャパシタを配置しない構成より、１段目から５段目までのデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスをすべて０．８ｐＦとした構成の方が、ゲインが高くなっていることがわかる。各段のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１ｐＦ以下にしても、十分なゲイン及び出力が得られることが確認された。

【0045】

各段のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１ｐＦより大きくすると、より大きなゲインが得られると考えられるが、１つの段のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを大きくすると、前段または後段にデカップリングキャパシタを配置するスペースがなくなってしまう。各段のデカップリングキャパシタ３１のキャパシタンスを１ｐＦ以下にすると、すべての段にデカップリングキャパシタ３１を配置することが可能であるとともに、十分なゲインを得ることも可能である。

【0046】

次に、第１実施例の優れた効果について説明する。
第１実施例では、多段増幅回路２０の各々が、単位増幅回路２１を５段に接続した構成とされているため、十分大きなゲインを実現することができる。特に、サブテラヘルツ帯の高周波信号を増幅する際に十分なゲインを実現するためには、多段増幅回路２０の各々を３段以上の構成にすることが好ましい。また、第１実施例では、２つの多段増幅回路２０を並列に接続しているため、出力信号の大電力化を図ることが可能である。

【0047】

また、第１実施例では、単位増幅回路２１のトランジスタ２２から次段の入力キャパシタ２３までの第１方向Ｄ１の距離Ｌ１（図４）を、サブテラヘルツ帯の高周波信号の波長に対応するまで短くすることにより、段間のインピーダンス整合をとることが容易になる。

【0048】

複数の単位増幅回路２１に接続される電源ライン３０（図４）を共通化するとともに、共通の電源ラインにデカップリングキャパシタ３１を接続した構成では、多段増幅回路２０の段間のインピーダンス整合をとることが困難である。これに対して第１実施例では、多段増幅回路２０の単位増幅回路２１ごとにデカップリングキャパシタ３１が接続されている。さらに、トランジスタ２２からデカップリングキャパシタ３１までの第２方向Ｄ２の距離Ｌ２（図４）を、サブテラヘルツ帯の高周波信号の波長に対応するまで短くしている。この構成を採用することにより、段間のインピーダンス整合をとることが容易になる。

【0049】

各段のデカップリングキャパシタ３１が第１方向Ｄ１において占める範囲Ａｃ（図４）が、トランジスタ２２が占める範囲Ａｔを包含し、かつ前段側または次段側のトランジスタ２２までの範囲Ａｇと部分的に重複している。このような構成にすることにより、トランジスタ２２から次段の入力キャパシタ２３までの第１方向Ｄ１の距離Ｌ１を、サブテラヘルツ帯の高周波信号の波長に対応するまで短くしても、所望のキャパシタンスを確保することが可能になる。

【0050】

なお、図４に示した例では、デカップリングキャパシタ３１から見て第２方向Ｄ２に遠い方のトランジスタ２２までの距離が、距離Ｌ２より長くなっているが、２つのトランジスタ２２の間隔をある程度狭くすれば、２つのトランジスタ２２の間隔は、インピーダンス整合をとる際の大きな問題にはならない。

【0051】

次に、第１実施例の変形例について説明する。
第１実施例では、２つの多段増幅回路２０を並列に接続しているが、３つ以上の多段増幅回路２０を並列に接続してもよい。並列に接続された多段増幅回路２０の数を増やすことにより、出力電力をより大きくすることが可能になる。多段増幅回路２０の並列接続数を３つ以上にする場合、多段増幅回路２０の各々に接続される複数のデカップリングキャパシタ３１の列を、接続先の多段増幅回路２０に沿うように（並走するように）配置するとよい。

【0052】

第１実施例では、単位増幅回路２１の各々が、相互に並列に接続された２つのトランジスタ２２を含んでいるが、単位増幅回路２１の各々が１つのトランジスタ２２を含むようにしてもよい。

【0053】

第１実施例では、多段増幅回路２０の各々に含まれる複数の単位増幅回路２１が第１方向Ｄ１に平行な一直線上に並んで配置されているが、必ずしも一直線上に配置される必要はない。例えば、第１方向Ｄ１に並ぶ複数の単位増幅回路２１に、順番に通し番号を付したとき、偶数番目の単位増幅回路２１を、奇数番目の単位増幅回路２１に対して第２方向Ｄ２にずらして配置してもよい。このような配置は、「千鳥状の配置」ということができる。この場合も、複数の単位増幅回路２１が第１方向Ｄ１に並んで配置されているということができる。

【0054】

第１実施例では、トランジスタ２２として、ヘテロ接合バイポーラトランジスタを用いているが、その他に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）等を用いてもよい。トランジスタ２２としてＦＥＴ、ＨＥＭＴ等を用いる場合は、本明細書の説明で用いたトランジスタ２２のベース、コレクタ、及びエミッタを、それぞれゲート、ドレイン、ソースと読み替えればよい。

【0055】

［第２実施例］
次に、図７及び図８を参照して第２実施例による高周波増幅器について説明する。以下、図１から図６までの図面を参照して説明した第１実施例による高周波増幅器と共通の構成については説明を省略する。

【0056】

図７は、第２実施例による高周波増幅器の等価回路図である。第２実施例では、多段増幅回路２０ごとに、複数の単位増幅回路２１のそれぞれに接続された電源ライン３０が１本の電源ライン３０Ｂに共通化されている。共通化された電源ライン３０Ｂとグランド電位との間に共通デカップリングキャパシタ３６が接続されている。すなわち、共通デカップリングキャパシタ３６は、単位増幅回路２１から電源ライン３０、３０Ｂに沿って、デカップリングキャパシタ３１の接続箇所より遠い箇所に接続されている。共通デカップリングキャパシタ３６のキャパシタンスは、単位増幅回路２１ごとに配置されたデカップリングキャパシタ３１の各々のキャパシタンスより大きい。

【0057】

図８は、第２実施例による高周波増幅器の複数の構成要素の平面視における位置関係を示す図である。平面視において、共通化された電源ライン３０Ｂと重なるように共通デカップリングキャパシタ３６が配置されている。電源ライン３０Ｂは、共通デカップリングキャパシタ３６との重なり箇所において、共通デカップリングキャパシタ３６の一方の電極に接続されている。

【0058】

共通デカップリングキャパシタ３６は、第１方向Ｄ１に関して多段増幅回路２０が占める範囲のほぼ中央に配置されている。また、第２方向Ｄ２に関して、共通デカップリングキャパシタ３６は、多段増幅回路２０から見て複数のデカップリングキャパシタ３１の列よりも遠い位置に配置されている。共通デカップリングキャパシタ３６の面積は、単位増幅回路２１ごとに配置されたデカップリングキャパシタ３１の各々の面積より大きい。

【0059】

次に、第２実施例の優れた効果について説明する。
第２実施例においても第１実施例と同様に、出力信号の大電力化を図り、かつ段間のインピーダンス整合を容易に行うことができるという優れた効果が得られる。さらに第２実施例では、電源ライン３０Ｂに共通デカップリングキャパシタ３６を接続することにより、電源ノイズを抑制する効果を高めることができる。

【0060】

なお、単位増幅回路２１から見て共通デカップリングキャパシタ３６より近い位置において、デカップリングキャパシタ３１が電源ライン３０に接続されているため、共通デカップリングキャパシタ３６が段間のインピーダンス整合に与える影響は小さい。

【0061】

次に、第２実施例の変形例について説明する。
第２実施例では、多段増幅回路２０ごとに１つの共通デカップリングキャパシタ３６を接続しているが、多段増幅回路２０の各々に、複数の共通デカップリングキャパシタ３６を接続してもよい。例えば、１つの多段増幅回路２０に２つの共通デカップリングキャパシタ３６を接続してもよい。

【0062】

［第３実施例］
次に、図９を参照して第３実施例によるアンテナモジュールについて説明する。第３実施例によるアンテナモジュールは、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器を搭載しており、サブテラヘルツ帯の高周波信号の送受信を行う。

【0063】

図９は、第３実施例によるアンテナモジュール２３０のブロック図である。第３実施例によるアンテナモジュール２３０は、高周波信号処理回路（ＲＦＩＣ）２００、複数の放射素子２１２、及び高周波信号処理回路２００と複数の放射素子２１２のそれぞれとを接続する複数の給電線２１１を含む。放射素子２１２の各々の共振周波数は、サブテラヘルツ帯の周波数（例えば１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下）である。

【0064】

高周波信号処理回路２００は、中間周波増幅器２０１、アップダウンコンバート用ミキサ２０２、送受信切替スイッチ２０３、パワーディバイダ２０４、複数の移相器２０５、複数のアッテネータ２０６、複数の送受信切替スイッチ２０７、複数のパワーアンプ２０８、複数のローノイズアンプ２０９、及び複数の送受信切替スイッチ２１０を含む。複数の送受信切替スイッチ２１０が、それぞれ複数の給電線２１１を介して複数の放射素子２１２に接続されている。複数のパワーアンプ２０８のそれぞれに、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器が用いられる。

【0065】

まず、送信機能について説明する。ベースバンド信号処理回路１００から、中間周波増幅器２０１を介してアップダウンコンバート用ミキサ２０２に、中間周波信号が入力される。アップダウンコンバート用ミキサ２０２は、中間周波信号をアップコンバートして高周波信号を生成する。生成された高周波信号は、送受信切替スイッチ２０３を介してパワーディバイダ２０４に入力される。パワーディバイダ２０４で分配された高周波信号の各々が、移相器２０５、アッテネータ２０６、送受信切替スイッチ２０７、パワーアンプ２０８、送受信切替スイッチ２１０、給電線２１１を経由して複数の放射素子２１２の各々に入力される。

【0066】

次に、受信機能について説明する。放射素子２１２の各々で受信された高周波信号が、給電線２１１、送受信切替スイッチ２１０、ローノイズアンプ２０９、送受信切替スイッチ２０７、アッテネータ２０６、移相器２０５を経由してパワーディバイダ２０４に入力される。パワーディバイダ２０４で合成された高周波信号が、送受信切替スイッチ２０３を経由して、アップダウンコンバート用ミキサ２０２に入力される。アップダウンコンバート用ミキサ２０２は、高周波信号をダウンコンバートして中間周波信号を生成する。生成された中間周波信号は、中間周波増幅器２０１を経由してベースバンド信号処理回路１００に入力される。なお、アップダウンコンバート用ミキサ２０２が、高周波信号を直接ベースバンド信号にダウンコンバートするダイレクトコンバージョン方式を採用してもよい。

【0067】

次に、第３実施例の優れた効果について説明する。
第３実施例によるアンテナモジュール２３０の複数のパワーアンプ２０８のそれぞれに、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器が用いられているため、サブテラヘルツ帯において、出力信号の大電力化を図り、かつパワーアンプ２０８の段間のインピーダンス整合を容易に行うことができるという優れた効果が得られる。

【0068】

［第４実施例］
次に、図１０を参照して第４実施例によるレーダモジュールについて説明する。第４実施例によるレーダモジュールは、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器を搭載しており、サブテラヘルツ帯の電波を用いる。例えば、このレーダモジュールは、ＴＤＭＡ（Time Divisional Multiple Access）、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）、及びＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）の機能を有する。

【0069】

図１０は、第４実施例によるレーダモジュール３００のブロック図である。第４実施例によるレーダモジュール３００は、複数の送信アンテナ３０１Ｔ、複数の受信アンテナ３０１Ｒ、複数のパワーアンプ３０２、複数のスイッチ３０３、複数のローノイズアンプ３０４、複数のミキサ３０５、及びローカル発振器３０６を含む。パワーアンプ３０２として、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器が用いられる。送信アンテナ３０１Ｔ及び受信アンテナ３０１Ｒの各々の共振周波数は、例えばサブテラヘルツ帯（例えば、１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下）の周波数である。

【0070】

複数の送信アンテナ３０１Ｔの各々は、パワーアンプ３０２及びスイッチ３０３を介してローカル発振器３０６に接続されている。複数の受信アンテナ３０１Ｒの各々は、ローノイズアンプ３０４を介してミキサ３０５に接続されている。信号処理回路３１０が、レーダモジュール３００を制御するとともに、レーダモジュール３００で得られた信号の処理を行う。

【0071】

次に、レーダモジュール３００の機能について説明する。
ローカル発振器３０６が、信号処理回路３１０から入力されるチャープ制御信号Ｓｃに基づいて、時間と共に周波数が線形に上昇または低下するローカル信号ＳＬを出力する。ローカル信号ＳＬは、複数のスイッチ３０３の各々を介してパワーアンプ３０２に入力されるとともに、複数のミキサ３０５の各々に入力される。

【0072】

スイッチ３０３は、信号処理回路３１０からのスイッチング制御信号Ｓｓによってオンオフ制御される。スイッチ３０３がオンになると、オンになったスイッチ３０３に接続されたパワーアンプ３０２にローカル信号ＳＬが入力される。パワーアンプ３０２で増幅されたローカル信号ＳＬが送信アンテナ３０１Ｔに供給され、送信アンテナ３０１Ｔから放射される。

【0073】

送信アンテナ３０１Ｔから放射された電波がターゲットで反射されて受信アンテナ３０１Ｒの各々で受信される。受信アンテナ３０１Ｒで受信されたエコー信号Ｓｅが、それぞれローノイズアンプ３０４で増幅されてミキサ３０５に入力される。ミキサ３０５の各々は、増幅されたエコー信号Ｓｅとローカル信号ＳＬとを乗算することにより、ビート信号Ｓｂを生成する。生成されたビート信号Ｓｂが信号処理回路３１０に入力される。

【0074】

信号処理回路３１０は、複数のミキサ３０５から入力された複数のビート信号Ｓｂに基づいて、ターゲットまでの距離及びターゲットが存在する方位を求める。すなわち、信号処理回路３１０は、送信アンテナ３０１Ｔから送信する高周波信号と受信アンテナ３０１Ｒで受信されたエコー信号Ｓｅとに基づいてターゲットまでの距離及びターゲットが存在する方位を求める。

【0075】

次に、第４実施例の優れた効果について説明する。
第４実施例によるレーダモジュール３００の複数のパワーアンプ３０２のそれぞれに、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器が用いられているため、サブテラヘルツ帯において、出力信号の大電力化を図り、かつパワーアンプ３０２の段間のインピーダンス整合を容易に行うことができるという優れた効果が得られる。これにより、サブテラヘルツ帯の電波を用いたレーダモジュールを実現することができる。

【0076】

第４実施例では、ＦＭＣＷ方式のレーダモジュールについて説明したが、第１実施例または第２実施例による高周波増幅器は、その他の方式のレーダモジュールのパワーアンプとして用いることも可能である。

【0077】

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【0078】

本明細書に記載した上記実施例に基づき、以下の発明を開示する。
＜１＞
基板と、
前記基板に配置され、多段に接続された複数の単位増幅回路を含む複数の多段増幅回路と、
前記基板に配置され、前記複数の単位増幅回路に電源を供給する電源ラインと、
前記基板に配置され、前記電源ラインに接続された複数のデカップリングキャパシタと
を備え、
前記複数の単位増幅回路の各々は、入力ノード、出力ノード、少なくとも１つのトランジスタ、前記入力ノードと前記トランジスタのベースまたはゲートとの間に接続された入力キャパシタを含み、
前記複数の多段増幅回路は相互に並列に接続されており、
前記複数の多段増幅回路の各々の前記複数の単位増幅回路は、前記基板の上に第１方向に並んで配置されており、前記複数の多段増幅回路は、前記第１方向と直交する第２方向に並んで配置されており、
前記複数の単位増幅回路の各々の前記トランジスタと、次段の前記単位増幅回路の前記入力キャパシタまでの前記第１方向の最短の距離は１２０μｍ以下であり、
前記複数の単位増幅回路のそれぞれに対して前記デカップリングキャパシタが接続されており、
前記複数のデカップリングキャパシタの各々が前記第１方向において占める範囲は、前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから次段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲、及び前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタから前段の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの範囲の少なくとも一部分と重なっている高周波増幅器。

【0079】

＜２＞
前記複数のデカップリングキャパシタの各々から、前記複数のデカップリングキャパシタの各々の接続先の前記単位増幅回路に含まれる前記トランジスタまでの前記第２方向の最短の距離が１２０μｍ以下である＜１＞に記載の高周波増幅器。

【0080】

＜３＞
前記単位増幅回路の各々は前記トランジスタを２個含み、前記単位増幅回路の各々に含まれる２個の前記トランジスタは、前記第２方向に並んで配置されて相互に並列に接続されている＜１＞または＜２＞に記載の高周波増幅器。

【0081】

＜４＞
前記複数の多段増幅回路は２つであり、前記複数の多段増幅回路の各々に接続された前記複数のデカップリングキャパシタは前記第１方向に並んで配置されており、
一方の多段増幅回路に接続された前記複数のデカップリングキャパシタの列と、他方の多段増幅回路に接続された前記複数のデカップリングキャパシタの列とは、前記複数の多段増幅回路を前記第２方向に挟む位置に配置されている＜１＞乃至＜３＞のいずれか１つに記載の高周波増幅器。

【0082】

＜５＞
前記複数のデカップリングキャパシタの各々のキャパシタンスは１ｐＦ以下である＜１＞乃至＜４＞のいずれか１つに記載の高周波増幅器。

【0083】

＜６＞
さらに、前記複数の多段増幅回路の各々の複数の前記単位増幅回路に対して１つ配置されて、前記電源ラインに接続された共通デカップリングキャパシタを備え、前記共通デカップリングキャパシタは、前記単位増幅回路から前記電源ラインに沿って、前記デカップリングキャパシタの接続箇所より遠い箇所に接続されている＜１＞乃至＜５＞のいずれか１つに記載の高周波増幅器。

【0084】

＜７＞
＜１＞乃至＜６＞のいずれか１つに記載の高周波増幅器と、
前記複数の多段増幅回路で増幅された高周波信号が入力され、共振周波数が１２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下である放射素子と
を備えたアンテナモジュール。

【0085】

＜８＞
＜１＞乃至＜６＞のいずれか１つに記載の高周波増幅器と、
前記高周波増幅器で増幅された高周波信号を電波として放射する複数の送信アンテナと、
前記複数の送信アンテナから放射され、ターゲットで反射された電波を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の送信アンテナで送信する高周波信号と前記複数の受信アンテナで受信されたエコー信号とに基づいてターゲットまでの距離及びターゲットが存在する方位を求める信号処理回路と
を備えたレーダモジュール。

【符号の説明】

【0086】

２０ 多段増幅回路
２１ 単位増幅回路
２１ｉｎ 入力ノード
２１ｏｕｔ 出力ノード
２２トランジスタ
２２Ｂ ベース層
２２Ｃ コレクタ層
２２Ｅ エミッタ層
２３ 入力キャパシタ
２３Ｄ 誘電体膜
２３Ｌ 下部電極
２３Ｕ 上部電極
２４ ベースバラスト抵抗素子
２５、２６ 伝送線路
３０、３０Ｂ 電源ライン
３１ デカップリングキャパシタ
３２ ベースバイアス配線
３６ 共通デカップリングキャパシタ
４０Ｂ ベース電極
４０Ｃ コレクタ電極
４０Ｅ エミッタ電極
４１Ｂ ベース配線
４１ＢＢ ベースバイアス配線
４１Ｃ コレクタ配線
４１Ｅ エミッタ配線
４２ＢＢ ２層目のベースバイアス配線
４２Ｃ ２層目のコレクタ配線
４２Ｅ ２層目のエミッタ配線
５０ 基板
５１ サブコレクタ層
５５ 絶縁膜
１００ ベースバンド信号処理回路
２００ 高周波信号処理回路
２０１ 中間周波増幅回路
２０２ アップダウンコンバート用ミキサ
２０３ 送受信切替スイッチ
２０４ パワーディバイダ
２０５ 移相器
２０６ アッテネータ
２０７ 送受信切替スイッチ
２０８ パワーアンプ
２０９ ローノイズアンプ
２１０ 送受信切替スイッチ
２１１ 給電線
２１２ 放射素子
２３０ アンテナモジュール
３００ レーダモジュール
３０１Ｒ 受信アンテナ
３０１Ｔ 送信アンテナ
３０２ パワーアンプ
３０３ スイッチ
３０４ ローノイズアンプ
３０５ ミキサ
３０６ ローカル発振器
３１０ 信号処理回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】