特許7485445振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法
(51)【国際特許分類】
H01P 1/00 20060101AFI20240509BHJP
H01P 1/04 20060101ALI20240509BHJP
H01P 5/02 20060101ALI20240509BHJP
【ＦＩ】
H01P1/00 A
H01P1/04
H01P5/02 603E
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020053673
(22)【出願日】2020-03-25
(65)【公開番号】P2021153279
(43)【公開日】2021-09-30
【審査請求日】2023-02-06
(73)【特許権者】
【識別番号】301072650
【氏名又は名称】ＮＥＣスペーステクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】畠山 英樹
【審査官】佐藤 当秀
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２８９７４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１２２０６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－０３９５０１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開昭５０－１５３５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１１６３４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】実開昭５８－０６４１０１（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｐ １／００
Ｈ０１Ｐ １／０４
Ｈ０１Ｐ ５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路において、無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
かつ、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定し、
複数の前記ワイヤボンディング用パターン間を接続する複数の前記ワイヤのうち、前記スタブの先端側以外のいずれか任意の箇所に配置している前記ワイヤボンディング用パターン間の接続を複数の前記ワイヤによる並列接続とし、かつ、前記スタブの先端側に配置した複数の前記ワイヤボンディング用パターンそれぞれの間の接続を前記並列接続の前記ワイヤより短い長さを有する１本ずつの前記ワイヤによる直列接続とし、
補償対象とする凸形の周波数特性の周波数シフトに応じて、前記並列接続の前記ワイヤの一部または前記直列接続の前記ワイヤのいずれかを切断することにより、凹形の振幅周波数特性が周波数シフトさせてある、
ことを特徴とする振幅周波数特性補償回路。
【請求項2】
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路において、無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
かつ、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定し、
前記スタブを形成する前記抵抗を、直列に接続した複数の抵抗により構成したことを特徴とする振幅周波数特性補償回路。
【請求項3】
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長の少なくとも５０％以上の長さが、複数の前記ワイヤの長さによって占められている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の振幅周波数特性補償回路。
【請求項4】
あらかじめ指定した所望の周波数帯において１／４波長の近傍の線路長になる線路を介して、請求項１ないし３のいずれかに記載の振幅周波数特性補償回路を複数段接続した構成である、ことを特徴とする振幅周波数特性補償回路。
【請求項5】
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路を有する無線機器であって、前記振幅周波数特性補償回路を、請求項１ないし４のいずれかに記載の振幅周波数特性補償回路を用いて構成する、
ことを特徴とする無線機器。
【請求項6】
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償方法であって、無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定し、
複数の前記ワイヤボンディング用パターン間を接続する複数の前記ワイヤのうち、前記スタブの先端側以外のいずれか任意の箇所に配置している前記ワイヤボンディング用パターン間の接続を複数の前記ワイヤによる並列接続とし、かつ、前記スタブの先端側に配置した複数の前記ワイヤボンディング用パターンそれぞれの間の接続を前記並列接続の前記ワイヤより短い長さを有する１本ずつの前記ワイヤによる直列接続とし、
補償対象とする凸形の周波数特性の周波数シフトに応じて、前記並列接続の前記ワイヤの一部または前記直列接続の前記ワイヤのいずれかを切断することにより、凹形の振幅周波数特性を周波数シフトさせる、
ことを特徴とする振幅周波数特性補償方法。
【請求項7】
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償方法であって、無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定し、
前記スタブを形成する前記抵抗を、直列に接続した複数の抵抗により構成し、自振幅周波数特性補償回路における凹形の振幅周波数特性のピーク値を調整する際に、直列接続した複数の前記抵抗のいずれか１ないし複数をワイヤボンディングによりバイパスさせるようにストラップすることにより、抵抗値を所望する任意の抵抗値に変更する、
ことを特徴とする振幅周波数特性補償方法。
【請求項8】
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長の少なくとも５０％以上の長さを、複数の前記ワイヤの長さによって占める、ことを特徴とする請求項６または７に記載の振幅周波数特性補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法に関する。
【背景技術】
【0002】
無線（ＲＦ：Radio Frequency）機器は、使用する周波数範囲内において無線信号の振幅が平坦であることを求められることが一般的である。しかし、無線機器に使用する半導体増幅器等の部品は、使用する周波数範囲内において凸形の振幅特性を有するものが多く、また、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルも凸形の振幅特性を有することがある。そのため、無線機器として使用する周波数の範囲内で平坦な振幅を実現するには、凹形の振幅周波数特性を有する補償回路を無線機器内に実装することが必要になる。
【0003】
このような振幅周波数特性を有する補償回路としては、例えば使用周波数範囲内の中心周波数近傍で、抵抗と例えば（λ／２）（すなわち（１／２）波長）の線路長を有する線路とを、先端を開放した形式のスタブ（Stub）として、無線信号を伝搬する主線路に並列に挿入するという一般的な構成方法がある。
【0004】
しかし、このような一般的なスタブの場合は、周波数変化時の振幅変化が緩やかになるため、半導体増幅器等の凸形の振幅特性を補償することは難しい。また、凹形の振幅特性を有する振幅周波数調整回路としては、例えば特許文献１の特許第３８５２６０３号公報「周波数イコライザ」に開示されているような回路もあるが、該特許文献１に記載の回路は、伝送線路を用いて構成するので、レイアウト時の制約から回路の小型化を図ることが難しいケースがある。
【0005】
また、半導体増幅器等の持つ凸形振幅特性のばらつきに応じた補償を実施するために、振幅周波数補償回路として、その周波数特性を可変に調整することが可能であることが求められ、その方法として、容量を可変に設定することが可能な可変容量素子等を用いて回路を構成し、印加電圧を変化させることによって周波数特性を変化させるという方法がある。しかし、このような方法の場合、部品点数が増えてしまい、また、印加電圧を変化させるための制御信号を追加することが必要になることから、回路サイズの増大やコスト増加の要因になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特許第３８５２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
以上のように、前記特許文献１等の本発明に関連する現状の技術においては、半導体増幅器等の部品が持つ凸形の周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを平坦な周波数特性に補償するのに十分急峻な凹型の振幅周波数特性を有すること、かつ、回路の小型化が可能であること、の２つの要件を同時に満たすことができないという解決するべき課題があった。
【0008】
さらに、部品等の回路素子が有する特性のばらつきに対応するために、振幅周波数補償回路の周波数特性を、容易に、かつ、低コストで調整する機能を実現することができないという課題もあった。
【0009】
（本発明の目的）
本発明の目的は、かかる課題を解決するために、周波数変化時の振幅変化が急峻な振幅特性を有し、かつ、小型化が可能で、かつ、容易に周波数特性を変化させることが可能な振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法を提供することにある。
本発明の目的は、かかる課題を解決するために、周波数変化時の振幅変化が急峻な振幅特性を有し、かつ、小型化が可能で、かつ、容易に周波数特性を変化させることが可能な振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前述の課題を解決するため、本発明による振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法は、次のような特徴的な構成を採用している。
【0011】
（１）本発明による振幅周波数特性補償回路は、
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路において、
無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
かつ、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定する、
ことを特徴とする。
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路において、
無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
かつ、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定する、
ことを特徴とする。
【0012】
（２）本発明による無線機器は、
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路を有する無線機器であって、
前記振幅周波数特性補償回路を、前記（１）に記載の振幅周波数特性補償回路を用いて構成する、
ことを特徴とする。
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償回路を有する無線機器であって、
前記振幅周波数特性補償回路を、前記（１）に記載の振幅周波数特性補償回路を用いて構成する、
ことを特徴とする。
【0013】
（３）本発明による振幅周波数特性補償方法は、
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償方法であって、
無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定する、
ことを特徴とする。
伝搬する無線信号の振幅周波数特性を補償する振幅周波数特性補償方法であって、
無線信号伝搬用の主線路に並列接続したスタブを有し、
該スタブは、
前記主線路に直接接続する抵抗、複数のワイヤならびに前記抵抗と前記ワイヤのいずれか一つとの間および複数の前記ワイヤ間をボンディング接続するための複数のワイヤボンディング用パターンからなり、
かつ、
前記抵抗から前記スタブ内の先端に位置する前記ワイヤボンディング用パターンまでの全線長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振する長さとすることにより、直列共振回路を形成し、
形成した前記直列共振回路のＱ値が大きい値になるように、前記ワイヤおよび前記ワイヤボンディング用パターンを配置することにより、凹形の振幅周波数特性を急峻な特性に設定する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法によれば、主に、以下のような効果を奏することができる。
【0015】
本発明によれば、半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性、または、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを補償するために十分な急峻な凹形の振幅周波数特性が実現でき、かつ、レイアウトの自由度が高いことによる回路の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。
【図4】図３に示した凹形の振幅周波数特性曲線を有する補償回路が補償する対象とする凸形の振幅周波数特性に部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより周波数シフトが生じた場合の振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。
【図5】振幅周波数特性の調整機能を有する補償回路を用いて、図４に示した部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより周波数シフトした凸形の振幅周波数特性を補償した振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。
【図6】本発明の実施形態に係る振幅周波数特性補償回路の内部構成の一例を示すブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明による振幅周波数特性補償回路、無線機器および振幅周波数特性補償方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による振幅周波数特性補償回路および振幅周波数特性補償方法について説明するが、無線信号の振幅周波数特性の補償を行う回路を搭載している無線機器にかかる振幅周波数特性補償回路を適用するようにしても良いことは言うまでもない。また、以下の各図面に付した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではないことも言うまでもない。
【0018】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、前述したように、半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを、平坦な周波数特性に補償するのに十分に急峻な凹形の振幅周波数特性を有し、かつ、小型で周波数特性の調整が容易に可能な振幅周波数特性補償回路を実現することを目的としている。
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、前述したように、半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを、平坦な周波数特性に補償するのに十分に急峻な凹形の振幅周波数特性を有し、かつ、小型で周波数特性の調整が容易に可能な振幅周波数特性補償回路を実現することを目的としている。
【0019】
かかる目的を実現するために、本発明は、無線信号を伝搬する主線路に並列に接続されたスタブとして、抵抗、複数のワイヤ、複数のワイヤそれぞれをボンディングすることが可能な複数のワイヤボンディング用パターンによって形成され、かつ、抵抗からスタブの先端に位置するワイヤボンディング用パターンまでの線路長を、あらかじめ定めた所望の周波数において共振を生じる長さに設定する。そして、高いＱ値で共振するように、複数のワイヤおよびワイヤボンディング用パターンを配置することによって、さらには、スタブの全線長の５０％以上をワイヤによって占めることによって、急峻な凹形の振幅周波数特性を実現する。また、ワイヤの向き、ワイヤボンディング用パターンの形状等に関して、特別な制限を行う必要がない構成を採用することにより、レイアウトの自由度が高く、回路の小型化が可能になる。
【0020】
また、本発明においては、複数のワイヤの一部に関して、スタブの先端側を除く任意の場所のワイヤボンディング用パターンにおいて並列に複数のワイヤを接続した構成とし、かつ、複数のワイヤの他の一部に関しては、スタブの先端側に位置する複数のワイヤボンディング用パターン間に複数の短いワイヤを直列に接続した構成とする。そして、並列接続した複数のワイヤのいずれか１ないし複数のワイヤ、あるいは、直列接続したスタブ先端側の複数の短いワイヤのうちのいずれかのワイヤを切断することにより、振幅周波数特性補償回路の振幅周波数特性の調整を行うことを可能にし、調整の容易性、低コスト化の双方を同時に実現することができる。
【0021】
（本発明の実施形態）
次に、本発明の実施形態についてその一例を説明する。まず、本発明の実施形態の構成例の説明に先立って、一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性やインピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを補償し、かつ、部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより発生する凸形の振幅周波数特性の周波数シフトに応じて補償回路の補償特性を調整することを可能にする振幅周波数特性補償方法について図面を参照しながら説明する。ここで説明する振幅周波数特性補償方法は、使用する周波数範囲内において、平坦な振幅特性を実現するために、本発明において採用している振幅周波数特性補償方法の一例を説明するものである。
次に、本発明の実施形態についてその一例を説明する。まず、本発明の実施形態の構成例の説明に先立って、一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性やインピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを補償し、かつ、部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより発生する凸形の振幅周波数特性の周波数シフトに応じて補償回路の補償特性を調整することを可能にする振幅周波数特性補償方法について図面を参照しながら説明する。ここで説明する振幅周波数特性補償方法は、使用する周波数範囲内において、平坦な振幅特性を実現するために、本発明において採用している振幅周波数特性補償方法の一例を説明するものである。
【0022】
（本発明に係る振幅周波数特性補償方法）
図１は、一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性の一例を示す特性図であり、横軸が周波数であり、縦軸が振幅である。図１の振幅周波数特性曲線１１に示すように、使用する周波数範囲である下限周波数ω１から上限周波数ω２の範囲内において、振幅は凸形の特性を有している。無線機器は、一般的に、使用周波数範囲においては、平坦な振幅特性を有していることが要求される。したがって、図１に示したような凸形の振幅周波数特性を補償するためには、例えば、図２に示すような凹形の振幅周波数特性を有する補償回路が必要となる。
図１は、一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性の一例を示す特性図であり、横軸が周波数であり、縦軸が振幅である。図１の振幅周波数特性曲線１１に示すように、使用する周波数範囲である下限周波数ω１から上限周波数ω２の範囲内において、振幅は凸形の特性を有している。無線機器は、一般的に、使用周波数範囲においては、平坦な振幅特性を有していることが要求される。したがって、図１に示したような凸形の振幅周波数特性を補償するためには、例えば、図２に示すような凹形の振幅周波数特性を有する補償回路が必要となる。
【0023】
図２は、凹形の振幅周波数特性を有する補償回路を用いて、図１に示した一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性を補償した振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。ここで、該補償回路としては、抵抗と（λ／４）（すなわち（１／４）波長）の線路長を有する線路とからなるオープンスタブ（λ／４オープンスタブ）を、無線信号を伝搬する主線路に対して並列に挿入した場合の一例を示している。図２において、図１に示した凸形の振幅周波数特性を実腺の振幅周波数特性曲線１１で示し、該補償回路が有する凹形の振幅周波数特性を一点鎖線の振幅周波数特性曲線１２で示し、該補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性を破線の振幅周波数特性曲線１３で示している。
【0024】
図２の振幅周波数特性曲線１２に示すように、一般的なλ／４オープンスタブ補償回路の凹形の振幅周波数特性は、振幅周波数特性曲線１１に示すような半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性に比して周波数変化時の振幅変化が緩いため、振幅周波数特性曲線１３に示したように、振幅補償後の振幅周波数特性として、使用する周波数範囲内において、凸形の特性が残った状態になり、十分な補償を得ることは困難である。
【0025】
これに対して、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路においては、図３に示すように、補償の対象とする凸形の振幅周波数特性に対して十分に急峻な凹形の振幅周波数特性を有している。図３は、十分に急峻な凹形の振幅周波数特性を有する補償回路を用いて、図１に示した一般的な半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性を補償した振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。ここで、該補償回路としては、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路を用いている場合の一例を示している。図３において、図１に示した凸形の振幅周波数特性を実腺の振幅周波数特性曲線１１で示し、本発明の一例の補償回路が有する十分に急峻な凹形の振幅周波数特性の一例を一点鎖線の振幅周波数特性曲線１４で示し、該補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性を破線の振幅周波数特性曲線１５で示している。
【0026】
図３の振幅周波数特性曲線１４に示すように、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路の凹形の振幅周波数特性は、振幅周波数特性曲線１１に示すような半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性に対して周波数変化時の振幅変化が十分に急峻になっているので、振幅周波数特性曲線１５に示したように、振幅補償後の振幅周波数特性として、使用する周波数範囲内において、ほぼ平坦な特性を実現することができ、十分な補償を得ることができる。
【0027】
なお、図３の振幅周波数特性曲線１４は、部品等の回路素子が有する特性のばらつきに関する特性の調整をしていない場合を示しており、実際に適用する際には、補償の対象とする凸形の振幅周波数特性が部品等の回路素子が有する特性のばらつきのために、振幅周波数特性曲線１５に示したような平坦な特性を実現することができない場合も存在する。図４は、図３に示した凹形の振幅周波数特性曲線１４を有する補償回路が補償する対象とする凸形の振幅周波数特性に部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより周波数シフトが生じた場合の振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図であり、補償対象とする無線信号の凸形の振幅周波数特性が部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより例えば高周波数側に周波数シフトした場合について示している。
【0028】
ここで、図４の特性図においては、補償回路は、図３の振幅周波数特性曲線１４に示した急峻な凹形の振幅周波数特性を有しているものの、前述したように、部品等の回路素子が有する特性のばらつきに関する周波数特性の調整を実施していない場合について示している。一方、補償の対象となる無線信号の凸形の振幅周波数特性は、前述したように、図３に示した振幅周波数特性曲線１１と同じものではなく、部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより、例えば高周波数側に周波数シフトした振幅周波数特性曲線１６となっている場合を示している。
【0029】
つまり、図４の振幅周波数特性曲線１４に示すように、補償回路の振幅周波数特性は、半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性に対して周波数変化時の振幅変化が十分に急峻になっているが、振幅周波数特性曲線１６に示すように、補償対象としている凸形の振幅周波数特性が高周波数側に周波数シフトした状態になっている。このため、振幅補償後の振幅周波数特性は、振幅周波数特性曲線１７に示したように、使用する周波数範囲内において、右肩上がりの状態になり、平坦な特性を実現することができない。
【0030】
これに対して、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路においては、図５に示すように、補償対象の凸形の振幅周波数特性の周波数シフトに応じて、図４の振幅周波数特性曲線１４に示した振幅周波数特性を調整して補償することを可能にしている。図５は、振幅周波数特性の調整機能を有する補償回路を用いて、図４の振幅周波数特性曲線１６に示した部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより周波数シフトした凸形の振幅周波数特性を補償した振幅補償後の振幅周波数特性の一例を示す特性図である。ここで、該補償回路としては、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路を用いている場合の一例を示している。
【0031】
図５においては、高周波数側に周波数シフトした凸形の振幅周波数特性を実腺の振幅周波数特性曲線１６で示し、本発明の一例の補償回路が有する振幅周波数特性の調整機能により図４の振幅周波数特性曲線１４を高周波数側に周波数シフトさせるように調整した凹形の振幅周波数特性の一例を一点鎖線の振幅周波数特性曲線１８で示し、該補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性を破線の振幅周波数特性曲線１９で示している。
【0032】
図５の振幅周波数特性曲線１８に示すように、本発明の実施形態の一例として後述する振幅周波数特性補償回路の凹形の振幅周波数特性は、振幅周波数特性曲線１６に示すような部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより高周波数側に周波数シフトした凸形の振幅周波数特性に合わせて、図４の振幅周波数特性曲線１４を周波数シフトにするように調整しているので、振幅周波数特性曲線１９に示したように、部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより、補償対象の無線信号の振幅周波数特性に周波数シフトが発生した場合であっても、振幅補償後の振幅周波数特性として、使用する周波数範囲内において、ほぼ平坦な特性を実現することができ、十分な補償を得ることができる。
【0033】
（本発明の実施形態の構成例）
次に、本発明の実施形態における振幅周波数特性補償回路の構成について、その一例を、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態に係る振幅周波数特性補償回路の内部構成の一例を示すブロック構成図であり、アルミナ基板等の誘電体基板上に形成した無線信号伝搬用の主線路に対して並列に接続した抵抗、複数のワイヤおよび複数のワイヤボンディング用パターンからなるスタブの詳細な構成例について示している。
次に、本発明の実施形態における振幅周波数特性補償回路の構成について、その一例を、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態に係る振幅周波数特性補償回路の内部構成の一例を示すブロック構成図であり、アルミナ基板等の誘電体基板上に形成した無線信号伝搬用の主線路に対して並列に接続した抵抗、複数のワイヤおよび複数のワイヤボンディング用パターンからなるスタブの詳細な構成例について示している。
【0034】
つまり、図６に示す振幅周波数特性補償回路１０は、破線で囲んで示すように、誘電体基板１上に形成した無線信号伝搬用の主線路２に対して並列接続したスタブ３を有して構成される。スタブ３は、抵抗４と複数のワイヤボンディング用パターン５と各ワイヤボンディング用パターン５間を接続する複数のワイヤ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）とによって形成され、最先端部を開放状態にしている。スタブ３内に複数のワイヤボンディング用パターン５を配置することにより、使用する複数のワイヤ６を所望する任意の位置に配置してワイヤボンディングにより接続することが可能である。
【0035】
無線信号伝搬用の主線路２に直接接続する抵抗４は、例えば膜抵抗を用いて形成される。また、各ワイヤボンディング用パターン５は、各ワイヤ６をワイヤボンディングすることが可能な材料を用いて誘電体基板１上に適切なパターンを形成するように配置され、急峻な振幅周波数特性を実現するスタブ３を形成する。そして、ワイヤボンディング用パターン５間を接続する各ワイヤ６は、インダクタンス値が大きい材料を用いて形成し、各ワイヤ６の一部は、同一の２つのワイヤボンディング用パターン５間を並列に複数本接続した構成とし、他のワイヤ６は、隣り合うワイヤボンディング用パターン５間を１本ずつ用いて接続する構成とする。
【0036】
ここで、スタブ３内の先端側に配置する複数のワイヤボンディング用パターン５には、それぞれ、１本ずつの短い長さのワイヤ６を用いて接続することにより、スタブ３内の先端側は、短い長さの複数のワイヤ６を直列接続した状態に形成される。なお、複数のワイヤ６を並列接続するワイヤボンディング用パターン５は、スタブ３内の先端側を除く適当な任意の位置に配置する。なお、補償対象とする無線信号の使用周波数帯域に応じて形成したスタブ３の全線長に関しては、抵抗４から該スタブ３の最先端のワイヤボンディング用パターン５に至るまでのスタブ３の全線長が、あらかじめ定めた所望の周波数において共振が生じる長さに設定され、さらに、共振回路として高いＱ値を実現して、より急峻な振幅周波数特性を実現するために、該スタブ３の全線長のうち、少なくとも５０％以上をワイヤ６が占めるように形成する。
【0037】
図６においては、スタブ３を形成する複数のワイヤ６およびワイヤボンディング用パターン５として、抵抗４に直接接続する第１段目のワイヤボンディング用パターン５にボンディングした第１段目のワイヤ６からスタブ３の先端方向に向かって６段階に順番にワイヤボンディング用パターン５間を接続した構成例を示しており、複数の各ワイヤ６に関しては、順番に、第１ワイヤ６ａ、第２ワイヤ６ｂ、第３ワイヤ６ｃ、第４ワイヤ６ｄ、第５ワイヤ６ｅ、第６ワイヤ６ｆと表示している。そして、第１ワイヤ６ａ、第２ワイヤ６ｂ、第３ワイヤ６ｃ、第４ワイヤ６ｄ、第５ワイヤ６ｅ、第６ワイヤ６ｆの各長さを合計した総線長としては、前述したように、スタブ３の全腺長の少なくとも５０％以上の長さになっている。
【0038】
なお、複数のワイヤ６を並列接続するワイヤボンディング用パターン５の配置位置として、図６に示した構成例においては、第２段目と第３段目とのワイヤボンディング用パターン５間に配置する例を示し、第２段目と第３段目とのワイヤボンディング用パターン５間を並列接続する第２段目の第２ワイヤ６ｂのワイヤ本数を３本にした場合を示している。そして、第４段目のワイヤボンディング用パターン５以降最先端の第７段目のワイヤボンディング用パターン５に達するまでの各ワイヤボンディング用パターン５間を接続する第４ワイヤ６ｄ、第５ワイヤ６ｅ、第６ワイヤ６ｆそれぞれに関しては、１本ずつの短い長さのワイヤ６を用い、短い各ワイヤ６を直列接続した状態に設定した場合を示している。
【0039】
また、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０のスタブ３のワイヤボンディング用パターン５やワイヤ６の配置例は、一例を示したものであり、共振回路としてできるだけ高いＱ値を得ることが可能な状態であれば、かかる配置に限るものではない。すなわち、ワイヤ６の向きやワイヤボンディング用パターン５の形状等に関しては、特別な制約条件はなく、自由度は高く、任意の状態で配置するようにしても構わない。したがって、スタブ３が占める専有面積を小さくするように、ワイヤボンディング用パターン５やワイヤ６を配置することによって、振幅周波数特性補償回路１０の小型化を図ることが可能である。
【0040】
（本発明の実施形態の動作例の説明）
次に、本発明の実施形態の一例として図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の動作について、その一例を詳細に説明する。図７は、本発明の実施形態の一例として図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の等価回路を示す回路図である。
次に、本発明の実施形態の一例として図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の動作について、その一例を詳細に説明する。図７は、本発明の実施形態の一例として図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の等価回路を示す回路図である。
【0041】
図７の等価回路に示すように、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０のスタブ３を形成する抵抗４、複数のワイヤボンディング用パターン５、複数のワイヤ６は、等価的に、無線信号伝搬用の主線路２に並列接続された抵抗４に対して、インダクタンス７、キャパシタンス８の各素子が直列接続された回路であり、抵抗４、インダクタンス７、キャパシタンス８により直列共振回路（ＬＣ直列共振回路）を形成していると見做すことができる。該直列共振回路の共振周波数（ω0）およびＱ値（Q0）は、それぞれ、次の式（１）、式（２）により表すことができる。
【0042】
【数1】
【0043】
振幅周波数特性補償回路１０の振幅周波数特性として、半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性や、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを補償する目的から、周波数変化時の振幅特性変化を急峻なものにするためには、Ｑ値（Q0）を大きくすることが必要である。つまり、式（２）に示したように、共振周波数（ω0）が一定の場合には、インダクタンス成分値（Ｌ）が大きく、キャパシタンス成分値（Ｃ）が小さい値になることが必要である。図１に示した振幅周波数特性補償回路１０においては、ワイヤボンディング用パターン５、ワイヤ６を、直列共振回路としてのＱ値（Q0）をできるだけ大きくすることが可能な適切な位置に配置するとともに、さらに、スタブ３の全長の少なくとも５０％以上の長さを占めるワイヤ６を、インダクタンス値が大きいワイヤを用いて構成すれば良い。その結果、直列共振回路のＱ値（Q０）を大きくすることが可能であり、振幅周波数特性補償回路１０の振幅周波数特性として、急峻な振幅特性変化を実現することができ、半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性を補償することができる。
【0044】
次に、部品等の回路素子が有する特性のばらつきにより発生する凸形の振幅周波数特性の周波数シフトを補償するために、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を適切な周波数まで周波数シフトするための調整手段について説明する。まず、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を低周波数側に周波数シフトさせる場合について説明する。図８は、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を低周波数側の適切な周波数まで周波数シフトさせるように調整する調整手段の一例を説明する説明図である。
【0045】
図８に示すように、同一のワイヤボンディング用パターン５間を並列に接続した複数のワイヤ６（例えば第２段目と第３段目とのワイヤボンディング用パターン５間を並列接続している第２段目の３本の第２ワイヤ６ｂ）の一部のワイヤ（１ないし複数のワイヤ）を切断することにより、低周波数側に凹形の振幅周波数特性のピーク値を周波数シフトすることができる。
【0046】
つまり、並列接続した複数のワイヤ６の合成インダクタンス値は、複数のワイヤ６の一部のワイヤを切断することによって、より大きい値になる方向に変化するので、式（１）に示したように、スタブ３を形成する直列共振回路の共振周波数（ω0）が低い方向に変化する。したがって、並列接続した複数のワイヤ６の切断本数を調整することにより、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を低周波数側の適切な周波数まで周波数シフトさせることができる。
【0047】
次に、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を高周波数側に周波数シフトさせる場合について説明する。図９は、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を高周波数側の適切な周波数まで周波数シフトさせるように調整する調整手段の一例を説明する説明図である。
【0048】
スタブ３内の先端側に配置する複数のワイヤボンディング用パターン５間それぞれを直列に接続している１本ずつの短い長さのワイヤ６のいずれか適当な箇所のワイヤ（例えば図９に示すようにスタブ３の最先端に位置する第６ワイヤ６ｆ）を切断することにより、高周波数側に凹形の振幅周波数特性のピーク値を周波数シフトすることができる。
【0049】
つまり、直列接続した複数の短いワイヤ６の合成インダクタンス値は、複数の短いワイヤ６のいずれかの箇所のワイヤを切断することによって、より小さい値になる方向に変化するので、式（１）に示したように、スタブ３を形成する直列共振回路の共振周波数（ω0）が高い方向に変化する。したがって、直列接続した複数の短いワイヤ６の切断箇所を調整することにより、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性を高周波数側の適切な周波数まで周波数シフトさせることができる。
【0050】
以上に説明したように、ワイヤボンディング用パターン５間を接続しているワイヤ６を切断する操作を行うだけで、スタブ３を形成する直列共振回路の共振周波数（ω0）を、低周波数側、高周波数側のいずれの方向であっても、所望する適当な周波数まで周波数シフトさせる調整を行うことが可能であるので、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性の調整を容易に行うことができる。また、振幅周波数特性補償回路１０の凹形の振幅周波数特性の調整を行うに当たって、インダクタンス成分値を変化させるために特別な回路素子を挿入することも必要がないことから、振幅周波数特性の調整手段を実現するためのコストが増加することもない。
【0051】
(実施形態の効果の説明)
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果を奏することができる。
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下のような効果を奏することができる。
【0052】
第１に、振幅周波数特性補償回路１０では、半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを補償するために十分な急峻な凹形の振幅周波数特性を有し、かつ、スタブ３を形成するワイヤ６の向き、ワイヤボンディング用パターン５の形状等に関して特別な制限を行う必要がなく、レイアウトの自由度が高いため、回路の小型化を図ることが可能である。
【0053】
第２に、振幅周波数特性補償回路１０では、部品等の回路素子が有する特性のばらつきに対応するために、スタブ３を構成する一部のワイヤを切断する操作を行うだけで、振幅周波数特性を、容易に調整することが可能であり、かつ、新たな回路素子を追加挿入することも不要であるので、低コストで調整することが可能である。
【0054】
（本発明の他の実施形態）
前述の実施形態において振幅周波数特性補償回路１０として図６に示したスタブ３を構成する抵抗４を可変抵抗値化することによって、可変抵抗値化した抵抗４を利用することにより、凹形の振幅周波数特性のピーク値を調整可能にしても良い。その結果として、半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを、より精度高く補償することが可能になる。図１０は、本発明に係る振幅周波数特性補償回路の内部構成の図６とは異なる他の例を示すブロック構成図であり、一例として、図６に示したスタブ３内の単一の抵抗４の代わりに、複数の抵抗を直列接続する形式に変更して、複数のワイヤボンディング用パターン５を介して直列に接続している場合を示している。
前述の実施形態において振幅周波数特性補償回路１０として図６に示したスタブ３を構成する抵抗４を可変抵抗値化することによって、可変抵抗値化した抵抗４を利用することにより、凹形の振幅周波数特性のピーク値を調整可能にしても良い。その結果として、半導体増幅器等の凸形の振幅周波数特性、あるいは、インピーダンス不整合等が原因で生じる振幅のリップルを、より精度高く補償することが可能になる。図１０は、本発明に係る振幅周波数特性補償回路の内部構成の図６とは異なる他の例を示すブロック構成図であり、一例として、図６に示したスタブ３内の単一の抵抗４の代わりに、複数の抵抗を直列接続する形式に変更して、複数のワイヤボンディング用パターン５を介して直列に接続している場合を示している。
【0055】
図１０に示す振幅周波数特性補償回路１０ａにおいては、複数の各ワイヤボンディング用パターン５を介して直列に接続する複数の抵抗として、第１抵抗４１、第２抵抗４２の２つの抵抗を直列接続している例を示している。そして、凹形の振幅周波数特性のピーク値を調整するために、所望する任意の抵抗値に可変に設定しようとする場合は、直列接続した複数の抵抗（第１抵抗４１、第２抵抗４２）のいずれか１ないし複数の抵抗をワイヤボンディングによりバイパスさせるようにストラップする等の手段を用いて実現することを可能にしている。
【0056】
また、図６に示した振幅周波数特性補償回路１０または図１０に示した振幅周波数特性補償回路１０ａを、反射特性を改善するために、あらかじめ指定した所望の周波数帯において（λ／４）（すなわち１／４波長）の近傍の線路長になる線路を介して複数段接続するように構成することも可能である。
【0057】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【0058】
１ 誘電体基板
２ 無線信号伝搬用の主線路
３ スタブ
４ 抵抗
５ ワイヤボンディング用パターン
６ ワイヤ
６ａ 第１ワイヤ
６ｂ 第２ワイヤ
６ｃ 第３ワイヤ
６ｄ 第４ワイヤ
６ｅ 第５ワイヤ
６ｆ 第６ワイヤ
１０ 振幅周波数特性補償回路
１０ａ 振幅周波数特性補償回路
１１ 半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性曲線
１２ λ／４オープンスタブ補償回路が有する凹形の振幅周波数特性曲線
１３ λ／４オープンスタブ補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１４ 本発明の一例の補償回路が有する十分に急峻な凹形の振幅周波数特性曲線
１５ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１６ 部品等の特性ばらつきにより周波数シフトした凸形の振幅周波数特性曲線
１７ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１８ 本発明の一例の補償回路が有する調整実施後の凹形の振幅周波数特性曲線
１９ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
４１ 第１抵抗
４２ 第２抵抗
２ 無線信号伝搬用の主線路
３ スタブ
４ 抵抗
５ ワイヤボンディング用パターン
６ ワイヤ
６ａ 第１ワイヤ
６ｂ 第２ワイヤ
６ｃ 第３ワイヤ
６ｄ 第４ワイヤ
６ｅ 第５ワイヤ
６ｆ 第６ワイヤ
１０ 振幅周波数特性補償回路
１０ａ 振幅周波数特性補償回路
１１ 半導体増幅器等の部品が有する凸形の振幅周波数特性曲線
１２ λ／４オープンスタブ補償回路が有する凹形の振幅周波数特性曲線
１３ λ／４オープンスタブ補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１４ 本発明の一例の補償回路が有する十分に急峻な凹形の振幅周波数特性曲線
１５ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１６ 部品等の特性ばらつきにより周波数シフトした凸形の振幅周波数特性曲線
１７ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
１８ 本発明の一例の補償回路が有する調整実施後の凹形の振幅周波数特性曲線
１９ 本発明の一例の補償回路を用いた振幅補償後の振幅周波数特性曲線
４１ 第１抵抗
４２ 第２抵抗
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】