本申請(qǐng)以2014年10月31日提出申請(qǐng)的在先的日本專利申請(qǐng)第2014―222927號(hào)為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，這里引用其全部?jī)?nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體放大器用偏置電路及半導(dǎo)體放大裝置。

背景技術(shù)：

在微波中，如果將從半導(dǎo)體放大元件的輸出電極端觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗作為開(kāi)路附近，則能夠進(jìn)行高效率動(dòng)作。

有將從半導(dǎo)體放大元件的輸出電極端觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗作為開(kāi)路附近的技術(shù)。在此情況下，例如以從封裝的輸出端部觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗是約50Ω以上為前提。所謂約50Ω，為47Ω以上53Ω以下。

但是，如果在輸出匹配電路與外部負(fù)載之間設(shè)置偏置電路，則從封裝的輸出端部觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗變?yōu)?0Ω以下，有效率下降的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)方案提供一種為了在保持半導(dǎo)體放大元件的從輸出電極端觀察的基波阻抗的匹配的同時(shí)、不給使2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路附近的內(nèi)部匹配電路的功能帶來(lái)不良影響，從封裝的輸出端部觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω并且2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω以上的半導(dǎo)體放大器用外部偏置電路及半導(dǎo)體放大裝置。

技術(shù)方案的半導(dǎo)體放大器用偏置電路設(shè)在半導(dǎo)體放大元件的輸出匹配電路與外部負(fù)載之間。半導(dǎo)體放大器用偏置電路具有第1傳送線路、接地電容器(grounded shunt capacitors)、第2傳送線路和電源端子。上述第1傳送線路分別連接在上述輸出匹配電路的輸出端部和上述外部負(fù)載上。上 述第2傳送線路其一個(gè)端部連接在上述第1傳送線路上，另一端部連接在上述接地電容器上，頻帶的中心頻率下的電長(zhǎng)度是約90°。上述第2傳送線路的上述一個(gè)端部在從上述輸出端部起電長(zhǎng)度離開(kāi)了約45°的位置處連接在上述第1傳送線路上。上述電源端子連接在上述接地電容器與上述第2傳送線路的上述另一端部的連接點(diǎn)處。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體放大器用偏置電路，能夠在保持半導(dǎo)體放大元件的從輸出電極端觀察的基波阻抗的匹配的同時(shí)，使2階諧波的負(fù)載阻抗成為開(kāi)路附近。因此，容易使半導(dǎo)體放大裝置高效率地動(dòng)作。

附圖說(shuō)明

圖1A是有關(guān)第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖1B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

圖2A是表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖3A是第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的沒(méi)有連接輸出偏置電路的狀態(tài)的電路圖，圖3B是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖3C是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖3D是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖4是有關(guān)比較例的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖。

圖5A是表示比較例的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5C是從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖6A是有關(guān)第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖6B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

圖7A是表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面 Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖8A是有關(guān)第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖8B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

圖9A是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置(X＝0°)的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖10A是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置(X＝45°)的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖11A是有關(guān)第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖11B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

圖12A是表示第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

圖13A是有關(guān)第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖13B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

圖14A是表示第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14B是表示從基準(zhǔn)面Q1觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖1A是有關(guān)第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖1B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

半導(dǎo)體放大裝置具有收納在封裝中的半導(dǎo)體放大器11和偏置電路34。

此外，收納在封裝中的半導(dǎo)體放大器11具有半導(dǎo)體放大元件14、輸入匹配電路12和輸出匹配電路20。圖1所示的偏置電路34連接在封裝的輸出端部19與外部負(fù)載50之間。

在將偏置電路34連接到收納在封裝中的半導(dǎo)體放大器11與外部負(fù)載50之間的情況下，如果使偏置電路34的第1傳送線路40的特性阻抗ZC4與外部負(fù)載50的電阻值ZL相同，則容易在相互之間進(jìn)行阻抗匹配。因此，從基準(zhǔn)面Q2(即輸出端部19)觀察的基波的負(fù)載阻抗為電阻值ZL。電阻值ZL例如可以設(shè)為50Ω。

半導(dǎo)體放大元件14包括HEMT(High Electron Mobility Transistor)或GaAsMESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)等，在微波帶中具有放大作用。

輸出匹配電路20具有連接在半導(dǎo)體放大元件14上的接合線15、和連接在接合線15上、頻帶的上限頻率fH下的電長(zhǎng)度EL1是90°以下的傳送線路16。另外，輸出匹配電路20如圖1所示，也可以還具有級(jí)聯(lián)連接在傳送線路16上、頻帶的中心頻率fC下的電長(zhǎng)度EL2是90°以下的傳送線路21。

偏置電路34具有作為主信號(hào)線路的第1傳送線路40、接地電容器32、從第1傳送線路40分支的第2傳送線路30和電源端子39。第1傳送線路40具有與輸出匹配電路20的輸出端部19連接的一個(gè)端部、和連接在外部負(fù)載50上的另一端部(作為放大裝置的輸出端子)。

第2傳送線路30的電長(zhǎng)度EL3在頻帶的中心頻率fC下是約90°。第2傳送線路30的一個(gè)端部在從輸出端部19起電長(zhǎng)度EL4a離開(kāi)了約45°的位置處連接在第1傳送線路40上。第2傳送線路30的另一端部連接在電源端子39和接地電容器32上。

另外，在本說(shuō)明書(shū)中，所謂傳送線路的電長(zhǎng)度是約90°，意味著電長(zhǎng)度是81°以上且99°以下。此外，所謂傳送線路的電長(zhǎng)度是約45°，意味著電長(zhǎng)度是40.5°以上且49.5°以下。

輸出匹配電路20例如設(shè)計(jì)為從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗也是50Ω。在輸出端部19與外部負(fù)載50之間設(shè)置偏置電路的情況下，通過(guò)偏置電路的影響，有從輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗變得比50Ω低的情況。

首先，為了比較，對(duì)沒(méi)有輸出偏置電路時(shí)的負(fù)載阻抗進(jìn)行說(shuō)明。

圖3A是第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的沒(méi)有連接輸出偏置電路的狀態(tài)的電路圖，圖3B是表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖3C是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖3D是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

如圖3A所示，在第1實(shí)施方式中，例如輸出匹配電路20串聯(lián)連接著接合線15、特性阻抗ZC1是3.5Ω且電長(zhǎng)度EL1是90°以下(@fH)的傳送線路16、特性阻抗ZC2是20Ω且電長(zhǎng)度EL2是90°以下(@fC)的傳送線路21。傳送線路21的特性阻抗ZC2通常比50Ω低。

使傳送線路16的特性阻抗ZC1為傳送線路21的特性阻抗ZC2與半導(dǎo)體放大元件14的輸出阻抗的電阻成分之間。在此情況下，通過(guò)傳送線路21、16及引線15進(jìn)行阻抗變換，能夠使從半導(dǎo)體元件端觀察的基波的負(fù)載阻抗接近于想要對(duì)半導(dǎo)體放大元件14賦予的輸出阻抗。

如圖3B所示，當(dāng)從基準(zhǔn)面Q2(封裝端)觀察的基波及2階諧波的負(fù)載阻抗都為50Ω時(shí)，通過(guò)使傳送線路16的電長(zhǎng)度EL1為90°(@fH)以下，如圖3C所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗m5(@2fC)為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖3D所示，能夠設(shè)計(jì)在將基波匹配的同時(shí)、將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗進(jìn)一步變換到開(kāi)路阻抗附近的輸出匹配電路20。

接著，對(duì)包含輸出偏置電路的影響的負(fù)載阻抗進(jìn)行說(shuō)明。

圖2A是表示第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面 Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2D是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖2E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

阻抗可以通過(guò)電路模擬來(lái)求出。假設(shè)外部負(fù)載50的電阻值ZL＝50Ω，第1傳送線路40的特性阻抗ZC4＝50Ω，第2傳送線路30的特性阻抗ZC3＝50Ω。假設(shè)第2傳送線路30的一個(gè)端部與第1傳送線路40的連接位置80，從輸出匹配電路20的輸出端部19朝向外部負(fù)載50，電長(zhǎng)度EL4a為約45°。此時(shí)，電長(zhǎng)度EL4b可以是任意的長(zhǎng)度。

第2傳送線路30的電長(zhǎng)度EL3假設(shè)在基波(fC)中是約90°。通過(guò)使接地電容器32的電容C1為1000pF以上，第2傳送線路30在中心頻率fC(例如為3GHz)下為前端短路。對(duì)于電源端子39，供給直流電壓VD(在HEMT的情況下是漏極電壓)。

如圖2A所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的基波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

如果將該供電分支連接，則如圖2B所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

由于第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a是約45°，所以如圖2C所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路。

從封裝的輸出端部觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，并且2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω以上。因此，如圖2D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖2E所示，能夠在將基波匹配的同時(shí)，將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗再變換為開(kāi)路阻抗附近。

如以上那樣，通過(guò)將輸出偏置電路34做成上述結(jié)構(gòu)，從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω以上。結(jié)果，從基準(zhǔn)面Q4(半 導(dǎo)體元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。

圖4A是有關(guān)比較例的半導(dǎo)體放大裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖4B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

半導(dǎo)體放大裝置具有收納在封裝中的半導(dǎo)體放大器111和偏置電路134。此外，收納在封裝中的半導(dǎo)體放大器111具有半導(dǎo)體放大元件114、輸入匹配電路112和輸出匹配電路120。偏置電路134連接在封裝的輸出端部119與外部負(fù)載150之間。與圖1所示的第1實(shí)施方式的差異，只是在連接供電分支的連接點(diǎn)180與封裝的輸出端部119之間沒(méi)有電長(zhǎng)度是約45°的傳送線路這一點(diǎn)。

圖5A是表示比較例的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5C是表示從基準(zhǔn)面Q2觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖5E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

如圖5A所示，比較例的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的基波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

如果連接該供電分支，則如圖5B所示，比較例的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

由于在連接供電分支的連接點(diǎn)180與封裝的輸出端部119之間沒(méi)有傳送線路，所以如圖5C所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗成為與從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗相同，基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

從封裝的輸出端部119觀察的基波的負(fù)載阻抗為50Ω，而2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。因此，如圖5D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗顯現(xiàn)較大的頻率依存性。

即使再加上引線的電感，如圖5E所示，雖然基波被匹配，但也不能將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗變換到開(kāi)路阻抗附近。

如以上那樣，通過(guò)輸出偏置電路134為上述結(jié)構(gòu)，從封裝的輸出端部119觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為50Ω以下。結(jié)果，不能使從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗成為開(kāi)路阻抗附近，效率不提高。

相對(duì)于此，在有關(guān)第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置及構(gòu)成它的偏置電路34中，能夠在保持基波匹配的同時(shí)，將2階諧波阻抗保持在開(kāi)路阻抗附近。因此，能夠進(jìn)行高效率動(dòng)作。

圖6A是有關(guān)第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖6B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

偏置電路34可以在高頻地接地的第2傳送線路30的另一端部與電源端子39之間還設(shè)置電感器60和接地電容器33。接地電容器33相對(duì)于頻帶內(nèi)的信號(hào)作為良好的接地發(fā)揮作用。如果設(shè)電感器60的電感L2為100nH等，則在2階諧波下能夠成為更高的阻抗，更不易受到電源端子39的影響。另外，除了偏置電路34以外，為與第1實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)。

圖7A是表示第2實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7D是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖7E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

如圖7C所示，能夠使從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗成為50Ω以上。因此，如圖7E所示，在保持基波匹配的同時(shí)，從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。

圖8A是有關(guān)第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖8B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

偏置電路34具有第1傳送線路40、第2傳送線路30、末端開(kāi)路(open stub)線路31和電源端子39。第1傳送線路40包括連接在輸出匹配電路20的輸出端部19上的一個(gè)端部和連接在外部負(fù)載50上的另一端部。第1傳送線路40的特性阻抗ZC4為50Ω。第2傳送線路30的特性阻抗ZC3可 以設(shè)為50Ω。此外，其電長(zhǎng)度EL3在中心頻率(fC)下為約90°。

第2傳送線路30其一個(gè)端部連接在第1傳送線路40上。第2傳送線路30的一個(gè)端部在從輸出端部19起的電長(zhǎng)度為X°的連接位置80處連接在第1傳送線路40上。其中，0°≦X≦180°。如果使第1傳送線路40的特性阻抗ZC4和外部負(fù)載50的電阻值ZL相同，則連接位置80與輸出端子18之間的電長(zhǎng)度不給阻抗帶來(lái)影響。

末端開(kāi)路線路31包括與第2傳送線路30的另一端部在連接位置82連接的一個(gè)端部、和中心頻率fC下的電長(zhǎng)度EL5是約90°且前端開(kāi)路的另一端部。末端開(kāi)路線路31的特性阻抗ZC5例如為50Ω。電源端子39直流地連接在第2傳送線路30的另一端部上。

在第2傳送線路30的另一端部與電源端子39之間，可以還設(shè)置電感器60。偏置電路34以外的結(jié)構(gòu)與第1實(shí)施方式相同。

第2傳送線路30的另一端部不是基于集中參數(shù)的接地電容的接地，而使用電長(zhǎng)度EL5是在中心頻率(fC)下為約90°的末端開(kāi)路線路31，所以在末端開(kāi)路線路31的連接位置82，基波的阻抗是短路阻抗附近。另一方面，在末端開(kāi)路線路31的連接位置82，2階諧波的阻抗為開(kāi)路阻抗附近。

圖9A是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置(X＝0°)的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9D是表示從基準(zhǔn)面Q3觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖9E是表示從基準(zhǔn)面Q4觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

如圖9A所示，第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的基波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路，2階諧波的負(fù)載阻抗也為大致開(kāi)路。

如果將該供電分支連接，則如圖9B所示，第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω。

在第1傳送線路40的電長(zhǎng)度X為0°時(shí)，也如圖9C所示，第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的基波的負(fù) 載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω。

由于從封裝的輸出端部19觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，并且2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω，所以如圖9D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖9E所示，能夠在將基波匹配的同時(shí)，將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗進(jìn)一步變換到開(kāi)路阻抗附近。

如以上這樣，通過(guò)將輸出偏置電路34如上述那樣使用末端開(kāi)路線路31構(gòu)成，即使設(shè)為X＝0°，從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω以上。結(jié)果，從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。

圖10A是表示第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置(X＝45°)的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10D是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖10E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

如圖10B所示，第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω，所以即使是X＝45°的情況，如圖10C所示，第3實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的基波的負(fù)載阻抗也為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω。

由于從封裝的輸出端部19觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，并且2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω，所以如圖10D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖10E所示，能夠在將基波匹配的同時(shí)，將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗進(jìn)一步變換到開(kāi)路阻抗附近。

如以上那樣，通過(guò)將輸出偏置電路34如上述那樣使用末端開(kāi)路線路31構(gòu)成，即使設(shè)為X＝45°，從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗 也為約50Ω以上。結(jié)果，從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。在第3實(shí)施方式的偏置電路34中，由于能夠任意地設(shè)定第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a，所以偏置電路34的布局的自由度增加。

圖11A是有關(guān)第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖11B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

偏置電路34除了第1實(shí)施方式的偏置電路以外，還具有設(shè)在第2傳送線路30的另一端部與電源端子39之間的第3傳送線路37、和設(shè)在電源端子39與接地之間的接地電容器38。第3傳送線路37的特性阻抗ZC6為50Ω，電長(zhǎng)度EL6為任意的。此外，接地電容器38的電容C3為10μF等。另外，除了偏置電路34以外為與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。

圖12A是表示第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12D是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖12E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

即使使第3傳送線路37的電長(zhǎng)度EL6為任意的，由于其連接點(diǎn)82通過(guò)集中參數(shù)的接地電容38接地，所以如圖12A所示，第4實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的基波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

如果將該供電分支連接，則如圖12B所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致短路。

由于第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a為約45°，所以如圖12C所示，第1實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路。

由于從封裝的輸出端部19觀察的基波的負(fù)載阻抗為50Ω，并且2階諧波的負(fù)載阻抗為50Ω以上，所以如圖12D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖12E所示，能夠在將基波匹配的同時(shí)，將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗進(jìn)一步變換到開(kāi)路阻抗附近。

如以上那樣，通過(guò)將輸出偏置電路34做成上述結(jié)構(gòu)，從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為50Ω以上。結(jié)果，從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。

圖13A是有關(guān)第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的電路圖，圖13B是外部偏置電路的供電分支部的電路圖。

偏置電路34代替第4實(shí)施方式的偏置電路的接地電容器32而具有末端開(kāi)路線路31。第3傳送線路37的特性阻抗ZC6為50Ω，電長(zhǎng)度EL6為約45°。此外，接地電容器38的電容C3為10μF等。第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a可以任意地設(shè)定。另外，除了偏置電路34以外，為與第1實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。

圖14A是表示第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14B是表示從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14C是表示從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14D是表示從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖，圖14E是表示從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的負(fù)載阻抗的史密斯圖。

由于第3傳送線路37的電長(zhǎng)度EL6為約45°，所以即使其前端通過(guò)集中參數(shù)的接地電容38接地，連接點(diǎn)82處的2階諧波的阻抗也為開(kāi)路附近。進(jìn)而，由于代替接地電容器32而使用末端開(kāi)路線路31，所以如圖14A所示，第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的供電分支部的從基準(zhǔn)面Q0觀察的基波的負(fù)載阻抗為大致開(kāi)路，2階諧波的負(fù)載阻抗也為大致開(kāi)路。

如果將該供電分支連接，則如圖14B所示，從基準(zhǔn)面Q1(供電分支連接點(diǎn))觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω。

即使第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a為0°，如圖14C所示，第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置的從基準(zhǔn)面Q2(封裝的輸出端部19)觀察的基波的負(fù)載阻抗也為約50Ω，2階諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω。

由于從封裝的輸出端部19觀察的基波的負(fù)載阻抗為約50Ω，并且2階 諧波的負(fù)載阻抗也為約50Ω，所以如圖14D所示，從基準(zhǔn)面Q3(引線端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近且為電感性。

如果再加上引線的電感，則如圖14E所示，能夠在將基波匹配的同時(shí)，將從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗進(jìn)一步變換到開(kāi)路阻抗附近。

如以上那樣，通過(guò)將輸出偏置電路34做成上述結(jié)構(gòu)，從封裝的輸出端部19觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω。結(jié)果，從基準(zhǔn)面Q4(半導(dǎo)體放大元件端)觀察的2階諧波的負(fù)載阻抗為開(kāi)路阻抗附近，效率提高。

在第5實(shí)施方式的偏置電路34中，由于能夠任意地設(shè)定第1傳送線路40的電長(zhǎng)度EL4a，所以偏置電路34的布局的自由度增加。

根據(jù)有關(guān)第1～第5實(shí)施方式的半導(dǎo)體放大裝置及在其中使用的偏置電路，由于從封裝的輸出端部觀察的基波的負(fù)載阻抗為50Ω，并且2階諧波的負(fù)載阻抗為約50Ω以上，所以能夠在保持基波匹配的同時(shí)，使2階諧波阻抗成為開(kāi)路阻抗附近。因此，容易使半導(dǎo)體放大裝置高效率地動(dòng)作。這樣的半導(dǎo)體放大裝置能夠在雷達(dá)裝置或微波通信裝置中廣泛地使用。

說(shuō)明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子提示的，并不是要限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種各樣的形態(tài)實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍或主旨中，并且包含在權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明和其等價(jià)的范圍中。