專利名稱：阻抗匹配電路和利用該電路的半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以按所設(shè)定的帶寬來(lái)輸出被輸入信號(hào)的阻抗匹配電路及利用了該阻抗匹配電路的半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置，尤其涉及可傳送極超短波及微波等無(wú)線信號(hào)的阻抗匹配電路及利用了該阻抗匹配電路的半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置。
背景技術(shù)：
作為這種阻抗匹配電路，比如SAW(表面彈性波)濾波器被用于便攜式電話及無(wú)線LAN等移動(dòng)體通信的收發(fā)電路。該SAW濾波器，將LNA(低噪放大器)及PA(功率放大器)等放大器的輸入輸出阻抗與規(guī)定的特性阻抗(比如50“Ω”)相匹配，由此可將所發(fā)送信號(hào)的功率設(shè)定到最大，且可將所接收信號(hào)的噪聲設(shè)定到最小，而且還可設(shè)定規(guī)定的帶寬。
然而近年來(lái)，作為前述收發(fā)電路，采用構(gòu)成RF(無(wú)線頻率)電路及數(shù)字信號(hào)處理電路等多種電路的ASIC(面向特定用途的集成電路)，而且為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)體通信終端的小型化及降低成本，希望能實(shí)現(xiàn)一種在ASIC上構(gòu)筑前述SAW濾波器的功能、且用一個(gè)芯片來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)整體的SoC(System On a Chip)。
為此，提出有一種阻抗匹配電路60，其如第17圖所示，由在基片上連接有多個(gè)螺旋電感器62、62、…的集中常數(shù)元件構(gòu)成、且可在前述ASIC上構(gòu)筑(比如，相川正義等著的“單片微波集成電路(MMIC)”，第二版，(社)電子信息通信學(xué)會(huì)，1998年5月20日，p.83-92)。
然而，在前述阻抗匹配電路60中，如第17圖所示，由于需要較大的占有面積(比如在L＝57.5[nH]，2.4[GHz]中，邊長(zhǎng)為700[μm]的正方形，因而占有面積約為0.5[mm2])，因而如果使阻抗匹配電路60按上述那樣的狀態(tài)在ASIC上構(gòu)成，便存在著使ASIC大型化的問(wèn)題。而且，由于阻抗匹配電路60的功能只是進(jìn)行阻抗匹配(即不能用作濾波器)，因而存在著不能設(shè)定帶寬的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種可通過(guò)縮小占有面積來(lái)構(gòu)成于半導(dǎo)體元件上，且可設(shè)定規(guī)定帶寬的阻抗匹配電路及利用了該阻抗匹配電路的半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置。
權(quán)利要求1涉及的本發(fā)明(比如參照第1圖至第16圖)是一種阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其具有在電介質(zhì)基片(20)上構(gòu)成的分布常數(shù)線路，且可經(jīng)由前述分布常數(shù)線路按設(shè)定的帶寬(w)來(lái)輸出被輸入信號(hào)(SI1、SI2)，該阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)的特征在于，前述分布常數(shù)線路具有電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路(31、41)，其與負(fù)荷(比如5、6)連接、且將補(bǔ)償該負(fù)荷的電抗(BL、XS)的長(zhǎng)度(Δ1)作為線路長(zhǎng)；1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路(32、42)，其與前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路(31、41)連接，且將前述被輸入信號(hào)的1/4波長(zhǎng)(λ/4)作為線路長(zhǎng)，并具有與前述所設(shè)定的帶寬(w)對(duì)應(yīng)的特性阻抗(Z1、Y1)；阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路(33、43)，其與前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路(32、42)連接，且構(gòu)成與前述負(fù)荷的阻抗(ZL、ZS)大小對(duì)應(yīng)的阻抗反轉(zhuǎn)電路(K反轉(zhuǎn)器或J反轉(zhuǎn)器)，并具有與前述所設(shè)定的帶寬(w)對(duì)應(yīng)的前述阻抗反轉(zhuǎn)電路的反轉(zhuǎn)器(K0，1、J1，2)。
根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路補(bǔ)償負(fù)荷的電抗，而且1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路、以及構(gòu)成與負(fù)荷的阻抗大小對(duì)應(yīng)的阻抗反轉(zhuǎn)電路的阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路，對(duì)被補(bǔ)償負(fù)荷的阻抗進(jìn)行匹配，并且按所設(shè)定的帶寬來(lái)輸出被輸入信號(hào)，因而可進(jìn)行頻帶調(diào)整。此外，由于本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，只由電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路、1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路、以及阻抗反轉(zhuǎn)電路來(lái)構(gòu)成，因而可縮小其占有面積。
權(quán)利要求2涉及的本發(fā)明(比如參照第1圖至第16圖)，是基于權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中，前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路(31、41)、前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路(32、42)、及前述阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路(33、43)，分別由以下部件來(lái)構(gòu)成形成于前述電介質(zhì)基片(20)的一面(20F)的接地導(dǎo)體(22)；信號(hào)線(21)，其形成于前述電介質(zhì)基片(20)的一面(20F)、且在與前述接地導(dǎo)體(22)的之間以規(guī)定間隔(比如G)來(lái)夾裝。
根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)明涉及的本發(fā)明，電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路、1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路、及阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路，分別由形成于電介質(zhì)基片的一面的接地導(dǎo)體；以及形成于電介質(zhì)基片的一面、且在與該接地導(dǎo)體的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝的信號(hào)線來(lái)構(gòu)成，即由共面波導(dǎo)電路來(lái)構(gòu)成。因而，與因信號(hào)線與接地導(dǎo)體分別在電介質(zhì)基片的表背面形成而有必要根據(jù)特性阻抗來(lái)變更電介質(zhì)基片的片厚的微帶線路不同，可以根據(jù)帶寬來(lái)簡(jiǎn)單地變更1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路的特性阻抗，而可降低阻抗匹配電路的制造成本。
權(quán)利要求3涉及的本發(fā)明(比如參照第9圖、第10圖、第14圖、以及第15圖)，是基于權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中，前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路(31、41)的信號(hào)線(21)與前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路(32、42)的信號(hào)線(21)中，至少前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路(32、42)的信號(hào)線(21)曲折而成。
根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路的信號(hào)線與1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路的信號(hào)線中，至少1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路的信號(hào)線曲折而成，因而，即使在阻抗匹配電路由在電介質(zhì)基片的一面形成有信號(hào)線及接地導(dǎo)體的共面波導(dǎo)電路來(lái)構(gòu)成的場(chǎng)合下，也可以減小與信號(hào)線相鄰的接地導(dǎo)體所占據(jù)的面積，而可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)該阻抗匹配電路的小型化。
權(quán)利要求4涉及的本發(fā)明(比如參照第11圖至第15圖)，是基于權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中，在前述電介質(zhì)基片(20)的另一面(20B)，形成有與前述接地導(dǎo)體(22)導(dǎo)通的接地層(29)。
根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于在電介質(zhì)基片的另一面，形成有與接地導(dǎo)體導(dǎo)通的接地層，因而可減小被輸入信號(hào)的損失，可提高阻抗匹配的效率。
權(quán)利要求5涉及的本發(fā)明(比如參照第13圖至第15圖)，是基于權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中前述電介質(zhì)基片(20)由被層疊的多個(gè)電介質(zhì)層(20a、20b、20c、20d)來(lái)構(gòu)成；前述多個(gè)各電介質(zhì)層(20a、20b、20c、20d)中，至少兩個(gè)前述電介質(zhì)層(比如20d、20e)具有接地導(dǎo)體層(22D、22E)、以及在該接地導(dǎo)體層(22D、22E)的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝的信號(hào)層(21D、21E)；包括使前述信號(hào)層(21D、21E)彼此間、以及前述接地導(dǎo)體層(22D、22E)彼此間導(dǎo)通的層間導(dǎo)通單元(51、52)；前述信號(hào)線(21)是由前述層間導(dǎo)通單元(51)而導(dǎo)通的前述信號(hào)層(21D、21E)；前述接地導(dǎo)體(22)是由前述層間導(dǎo)通單元(52)而導(dǎo)通的前述接地導(dǎo)體層(22D、22E)。
權(quán)利要求6涉及的本發(fā)明(比如參照第13圖至第15圖)，是基于權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中前述電介質(zhì)基片(20)由被層疊的多個(gè)電介質(zhì)層(20a、20b、20c、20d)來(lái)構(gòu)成；前述多個(gè)各電介質(zhì)層(20a、20b、20c、20d)中，至少兩個(gè)前述電介質(zhì)層(比如20d、20e)具有接地導(dǎo)體層(22D、22E)、以及在該接地導(dǎo)體層(22D、22E)的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝的信號(hào)層(21D、21E)；包括使前述信號(hào)層(21D、21E)彼此間、以及前述接地導(dǎo)體層(22D、22E)彼此間導(dǎo)通的層間導(dǎo)通線路(51、52)；前述信號(hào)線(21)是由前述層間導(dǎo)通線路(51)而導(dǎo)通的前述信號(hào)層(21D、21E)；前述接地導(dǎo)體(22)是由前述層間導(dǎo)通線路(52)而導(dǎo)通的前述接地導(dǎo)體層(22D、22E)。
根據(jù)權(quán)利要求5及6的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于信號(hào)線是由層間導(dǎo)通單元或?qū)娱g導(dǎo)通線路導(dǎo)通的多個(gè)信號(hào)層，而且接地導(dǎo)體是由層間導(dǎo)通單元或?qū)娱g導(dǎo)通線路導(dǎo)通的多個(gè)接地導(dǎo)體層，因而即使在電介質(zhì)基片由被層疊的多個(gè)電介質(zhì)層來(lái)構(gòu)成的場(chǎng)合下，也可以重疊各電介質(zhì)層的信號(hào)層及接地導(dǎo)體層，以增大其片厚，而可降低被輸入信號(hào)的損失。比如，即使在信號(hào)層及接地導(dǎo)體層的片厚受到半導(dǎo)體制造工藝設(shè)計(jì)規(guī)則的限制的場(chǎng)合下，也可以沒(méi)有問(wèn)題，可增大其片厚，而降低信號(hào)的損失。
權(quán)利要求7涉及的本發(fā)明(比如參照第16圖)，是基于權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)，其中，前述分布常數(shù)線路(33、43)還具備窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路(90a、90b)，該窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路具有至少一個(gè)共振電路(91a、91b、…、91n-1，或93a、93b、…、93n-1)，其與前述阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路(33、43)連接，并以前述被輸入信號(hào)的1/4波長(zhǎng)(λ/4)作為線路長(zhǎng)；阻抗反轉(zhuǎn)電路(92a、92b、…、92n，或95a、95b、…、95n)，其與經(jīng)由該共振電路來(lái)相鄰的K反轉(zhuǎn)器及J反轉(zhuǎn)器相對(duì)應(yīng)。
根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于阻抗匹配電路具有窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路，因而可用作高截止特性的帶通濾波器。由此，即使是窄小的帶寬，也可以實(shí)現(xiàn)較高的頻率選擇度。而且，由于窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路所構(gòu)成的共振電路的線路長(zhǎng)為1/4波長(zhǎng)，且線路長(zhǎng)與半波長(zhǎng)相比成為一半，因而可構(gòu)成帶通濾波器，且可防止阻抗匹配電路的大型化。
權(quán)利要求8涉及的本發(fā)明(比如參照第1圖至第16圖)，是具有權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路(7a、7b、7c、7d)的半導(dǎo)體元件(2)。
根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于半導(dǎo)體元件具有小型化的阻抗匹配電路，因而可不占據(jù)大面積地在半導(dǎo)體元件上構(gòu)成阻抗匹配電路。由此，可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)芯片來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)整體的SoC(System On aChip)。
權(quán)利要求9涉及的本發(fā)明(比如參照第1圖至第16圖)，是一種無(wú)線通信裝置(1)，其具有權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件(2)；以及與前述半導(dǎo)體元件(2)連接的天線(3)。
根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)明涉及的本發(fā)明，由于無(wú)線通信裝置包括具有小型化了的阻抗匹配電路的半導(dǎo)體元件，因而可預(yù)先在半導(dǎo)體元件上構(gòu)筑構(gòu)成無(wú)線通信裝置所必需的部件，可將無(wú)線通信裝置小型化，可降低其制造成本。
此外，前述括號(hào)內(nèi)的符號(hào)是與附圖相對(duì)照用的，并不對(duì)本申請(qǐng)權(quán)利要求范圍的構(gòu)成有任何影響。


第1圖是表示適用本發(fā)明的無(wú)線通信裝置一例的方框圖；第2圖是表示構(gòu)成阻抗匹配電路的共面波導(dǎo)電路結(jié)構(gòu)的一例(部分剖面)的立體圖；第3圖是與低噪放大器的輸入端連接的阻抗匹配電路周邊的傳送線路說(shuō)明圖，(a)是傳送線路的(部分省略)的俯視圖，(b)是傳送線路的等效電路，(c)是采用了K反轉(zhuǎn)器的等效電路；第4圖是由K反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的濾波器的說(shuō)明圖，(a)是濾波器的電路圖，(b)是濾波器中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)是濾波器的等效電路；第5圖是與低噪放大器的輸入端連接的阻抗匹配電路的特性阻抗與線路長(zhǎng)的說(shuō)明圖，(a)是阻抗匹配電路的電路圖，(b)是阻抗匹配電路中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)是阻抗匹配電路的等效電路；第6圖是與低噪放大器的輸出端連接的阻抗匹配電路周邊的傳送線路說(shuō)明圖，(a)是傳送線路的(部分省略)的俯視圖，(b)是傳送線路的等效電路，(c)是采用了J反轉(zhuǎn)器的等效電路；第7圖是由J反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的濾波器的說(shuō)明圖，(a)是濾波器的電路圖，(b)是濾波器中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)是濾波器的等效電路；第8圖是與低噪放大器的輸出端連接的阻抗匹配電路的特性阻抗與線路長(zhǎng)的說(shuō)明圖，(a)是阻抗匹配電路的電路圖，(b)是阻抗匹配電路中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)是阻抗匹配電路的等效電路；第9圖是減小了傳送線路寬度場(chǎng)合下的阻抗匹配電路的傳送線路的(部分省略)俯視圖；第10圖是采用了K反轉(zhuǎn)器的等效電路中所示的阻抗匹配電路的模式圖，(a)是曲折狀地形成傳送線路的場(chǎng)合，(b)是與K反轉(zhuǎn)器相鄰地配置傳送線路的場(chǎng)合，(c)是減小了接地導(dǎo)體寬度的場(chǎng)合，(d)是除去了相鄰的接地導(dǎo)體的場(chǎng)合，(e)是在接地導(dǎo)體距離內(nèi)形成了傳送線路的場(chǎng)合；第11圖是阻抗匹配電路的(部分省略)剖視圖，(a)是在電介質(zhì)基片的背面形成了硅基片的場(chǎng)合，(b)是在電介質(zhì)基片的背面形成了接地層的場(chǎng)合；第12圖是增大了傳送線路片厚的場(chǎng)合下的阻抗匹配電路的(部分省略)剖視圖；第13圖是由所層疊的電介質(zhì)層使片厚增大的場(chǎng)合下的阻抗匹配電路的(部分省略)剖視圖；第14圖是小型化了的阻抗匹配傳送線路的阻抗匹配電路的傳送線路的俯視圖，(a)是形成了第四金屬層的場(chǎng)合，(b)是第四金屬層及第五金屬層由通路來(lái)連接的場(chǎng)合；第15圖是表示第14圖所示的阻抗匹配電路S參數(shù)的運(yùn)算結(jié)果的圖；第16圖是表示使反轉(zhuǎn)器及1/4波長(zhǎng)共振電路交互連接而多級(jí)化了的阻抗匹配電路的等效電路的圖，(a)是與低噪放大器的輸入端連接的阻抗匹配電路，(b)是與低噪放大器的輸出端連接的阻抗匹配電路；第17圖是表示由集中常數(shù)元件構(gòu)成的以往阻抗匹配電路的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作以說(shuō)明。第1是表示適用本發(fā)明的無(wú)線通信裝置1的一例的方框圖。無(wú)線通信裝置1具有半導(dǎo)體元件2以及鞭狀天線等天線3。此外，在半導(dǎo)體元件2中，經(jīng)由未圖示的DSP(Digital Signal Processor)等，連接有鍵盤及麥克風(fēng)等送話裝置(未圖示)與顯示器及揚(yáng)聲器等受話裝置(未圖示)。
作為這種無(wú)線通信裝置1，比如有便攜式電話、PHS、PDA(便攜信息終端)等移動(dòng)體通信裝置。此外，也可以是無(wú)線LAN卡及無(wú)線LAN板等、比如在PC(個(gè)人計(jì)算機(jī))內(nèi)附加移動(dòng)體通信功能的通信功能附加裝置。此外，如果能進(jìn)行無(wú)線通信，則也可以是固定電話，比如無(wú)線通信裝置1也包含無(wú)繩電話。此外，天線3不特別限于鞭狀天線，也可以是比如用作接收專用的內(nèi)置天線的片狀倒F形天線、以及在半導(dǎo)體元件2上構(gòu)成的隙縫天線。
半導(dǎo)體元件2具有連接有天線3的RF(無(wú)線頻率)電路(虛線框內(nèi))2a、A/D轉(zhuǎn)換電路(虛線框內(nèi))2b、以及數(shù)字信號(hào)處理電路(虛線框內(nèi))2c，且構(gòu)成ASIC(面向特定用途的集成電路)。這些RF電路2a、A/D轉(zhuǎn)換電路2b、以及數(shù)字信號(hào)處理電路2c，比如由CMOS(互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體)等來(lái)構(gòu)成。此外，構(gòu)成半導(dǎo)體元件2的電路不限于前述電路2a、2b、2c，也可以構(gòu)成DSP等各種電路。此外，不特別限于CMOS，比如也可以由雙極與CMOS混載的RiCMOS、雙極、GaAsFET(鎵砷場(chǎng)效應(yīng)晶體管)來(lái)構(gòu)成。
RF電路2a具有功率放大器(PA)5；低噪放大器(LNA)6；阻抗匹配電路(IMC)7a、7b、7c、7d；由電壓控制振蕩器(未圖示)等組成的移相同步環(huán)路(PLL)9；移相器10a、10b；混頻器11a、11b、11c、11d；以及開(kāi)關(guān)(SW)12等。此外在以下說(shuō)明中，在無(wú)必要特別區(qū)別時(shí)，簡(jiǎn)單地用阻抗匹配電路7來(lái)表示阻抗匹配電路7a、7b、7c、7d。
A/D轉(zhuǎn)換電路2b具有低通濾波器(LPF)13a、13b、13c、13d；可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)14a、14b；AD轉(zhuǎn)換器(ADC)15a、15b；以及DA轉(zhuǎn)換器(DAC)16a、16b等。此外，數(shù)字信號(hào)處理電路2c具有數(shù)字解調(diào)器17以及數(shù)字調(diào)制器18等。
數(shù)字信號(hào)處理電路2c，可自由輸入后述的輸入信號(hào)(被輸入信號(hào))SI1，此外，RF電路2a，可自由輸出傳輸頻率是極超短波及微波等輸出信號(hào)SO1。數(shù)字信號(hào)處理電路2c經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換電路2b，來(lái)與RF電路2a連接，并構(gòu)成輸入信號(hào)SI1與輸出信號(hào)SO1的傳送路徑。
具體而言，數(shù)字調(diào)制器18，經(jīng)由DA轉(zhuǎn)換器16a、16b以及低通濾波器13c、13d，來(lái)與混頻器11c、11d連接。此外，移相同步環(huán)路9經(jīng)由移相器10b，同樣與混頻器11c、11d連接。此外，混頻器11c、11d經(jīng)由阻抗匹配電路7c、功率放大器5、阻抗匹配電路7d以及開(kāi)關(guān)12，來(lái)與天線3連接。
另一方面，RF電路2a，可自由輸入傳輸頻率是極超短波及微波等的輸入信號(hào)(被輸入信號(hào))SI2，此外，數(shù)字信號(hào)處理電路2c，可自由輸出后述的輸出信號(hào)SO2。RF電路2a與前述同樣，經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換電路2b，來(lái)與數(shù)字信號(hào)處理電路2c連接，并構(gòu)成輸入信號(hào)SI2與輸出信號(hào)SO2的傳送路徑。
具體而言，與天線3連接的開(kāi)關(guān)12，經(jīng)由阻抗匹配電路7a、低噪放大器6以及阻抗匹配電路7b，來(lái)與混頻器11a、11b連接。此外，移相同步環(huán)路9經(jīng)由移相器10a，同樣與混頻器11a、11b連接。此外，混頻器11a、11b分別經(jīng)由低通濾波器13a、13b、可變?cè)鲆娣糯笃?4a、14b以及AD轉(zhuǎn)換器15a、15b，來(lái)與數(shù)字解調(diào)器17連接。
接下來(lái)，利用第2圖，對(duì)構(gòu)成RF電路2a的阻抗匹配電路7的共面波導(dǎo)電路作以說(shuō)明。第2圖是表示構(gòu)成阻抗匹配電路7的共面波導(dǎo)電路結(jié)構(gòu)的一例(部分剖面)的立體圖。如第2圖所示，阻抗匹配電路7具有由規(guī)定的片厚H形成的電介質(zhì)基片20；在該電介質(zhì)基片20的表面(電介質(zhì)基片的一個(gè)面)20F上形成的信號(hào)線21；以及接地導(dǎo)體22。即，阻抗匹配電路7的傳送線路由共面波導(dǎo)電路(CPWCoPlanar Waveguide)來(lái)構(gòu)成。
此外，信號(hào)線21按規(guī)定的線寬W來(lái)形成，在該信號(hào)線21的兩側(cè)，經(jīng)由間隔(規(guī)定間隔)為G的狹縫23、23，而配置有接地導(dǎo)體22、22。另外，按照該片厚H達(dá)到線寬W的5倍及其以上的形式來(lái)構(gòu)成電介質(zhì)基片20，由此，根據(jù)線寬w與間隔G的比率，來(lái)決定阻抗匹配電路7的特性阻抗Z，且可近似地忽略片厚H，本實(shí)施方式中的電介質(zhì)基片20也如此構(gòu)成。
接下來(lái)，對(duì)與低噪放大器6連接的阻抗匹配電路7a的構(gòu)成作以說(shuō)明。第3圖是與低噪放大器6的輸入端連接的阻抗匹配電路7a周邊的傳送線路的說(shuō)明圖，(a)表示傳送線路的(部分省略)的俯視圖，(b)表示傳送線路的等效電路，(c)表示采用了K反轉(zhuǎn)器的等效電路。
如第3圖(a)所示，阻抗匹配電路7a由第2圖所示的共面波導(dǎo)電路構(gòu)成，具有阻抗匹配傳送線路30；K反轉(zhuǎn)器傳送線路(阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路)33。K反轉(zhuǎn)器傳送線路33的圖中左側(cè)，經(jīng)由具有作為特性阻抗一般值的50[Ω](以下簡(jiǎn)稱“Z0”)的特性阻抗Z35的傳送線路35，來(lái)與開(kāi)關(guān)12(參照第1圖)連接。此外，阻抗匹配傳送線路30的圖中右側(cè)，與低噪放大器6(參照第1圖)連接。
這些阻抗匹配傳送線路30、K反轉(zhuǎn)器傳送線路33、以及傳送線路35，在被輸入信號(hào)的傳輸頻率規(guī)定值以上時(shí)，比如在極超短波(300[MHz]～3[GHz])、微波(3～30[GHz])、毫波(30～300[GHz])等高頻波時(shí)，與第2圖所示的電介質(zhì)基片20一起，作為分布常數(shù)線路來(lái)起作用。在本實(shí)施方式中，將傳輸頻率設(shè)為2.45[GHz]的極超短波。
傳送線路35，由線寬為W1的信號(hào)線21a；以及介于間隔為G1的狹縫23a、23a的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成。特性阻抗如上所述，根據(jù)線寬W與間隔G的比率來(lái)決定，因而傳送線路35的特性阻抗Z35被設(shè)定為比如在將線寬W1設(shè)為17.5[μm]，將間隔G1設(shè)為5[μm]的情況下，線寬W1與間隔G1的比率成為Z0。因此，對(duì)傳送線路35的線路長(zhǎng)LF1沒(méi)有特別限制，可設(shè)定為適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。
另一方面，阻抗匹配傳送線路30由比前述線寬W1更窄的線寬W2(比如4.5[μm])的信號(hào)線21b；以及經(jīng)由大于前述間隔G1的間隔G2(比如11.5[μm])的狹縫23b、23b的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成，其特性阻抗Z30，被設(shè)定為不同于前述傳送線路35的規(guī)定值(比如83.4[Ω])(詳情后述)。此外，阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1與前述傳送線路35不同，被設(shè)定為規(guī)定的長(zhǎng)度(詳情后述)。
此外，K反轉(zhuǎn)器傳送線路33，與阻抗匹配傳送線路30同樣，由線寬為W2的信號(hào)線21b；以及經(jīng)由間隔為G2的狹縫23b、23b的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成。此外，信號(hào)線21b及接地導(dǎo)體22、22，經(jīng)由曲折形成的由線寬為d1的傳送線路構(gòu)成的短截線25、25來(lái)連接(短路)。
這種K反轉(zhuǎn)器傳送線路33，如第3圖(b)所示，用一種等效電路來(lái)表示，該等效電路由電感為L(zhǎng)的T型電路33a；以及與該T型電路33a的兩端連接、以電氣長(zhǎng)度φ/2作為線路長(zhǎng)的分布常數(shù)線路33b、33b來(lái)構(gòu)成。構(gòu)成前述短截線25、25的線寬為d1的傳送線路，構(gòu)成前述電感L，并被設(shè)定為規(guī)定的線路長(zhǎng)。
因此，阻抗匹配電路7a，如第3圖(b)所示，用一種等效電路來(lái)表示，該等效電路由以下部分來(lái)構(gòu)成電感為L(zhǎng)的T型電路33a；與其兩側(cè)連接的分布常數(shù)線路33b、33b；以及與分布常數(shù)線路33b、33b的兩側(cè)連接的、線路長(zhǎng)為L(zhǎng)I1的分布常數(shù)線路30a、及線路長(zhǎng)為L(zhǎng)F1的分布常數(shù)線路35a。
如上所述，由于K反轉(zhuǎn)器傳送線路33由電感為L(zhǎng)的T型電路33a；以及與其兩側(cè)連接的分布常數(shù)線路33b、33b來(lái)構(gòu)成，因而如第3圖(c)所示，作為K反轉(zhuǎn)器來(lái)起作用。
這里，所謂反轉(zhuǎn)器，是指一種在從輸入端子經(jīng)由該反轉(zhuǎn)器來(lái)觀看負(fù)荷的場(chǎng)合下，負(fù)荷的阻抗或?qū)Ъ{反轉(zhuǎn)的電路元件。尤其是，將阻抗反轉(zhuǎn)而視為導(dǎo)納的電路元件稱為K反轉(zhuǎn)器，而將導(dǎo)納反轉(zhuǎn)而視為阻抗的電路元件稱為J反轉(zhuǎn)器。K反轉(zhuǎn)器如上所述，比如由電感為L(zhǎng)的T型電路來(lái)構(gòu)成，此外，J反轉(zhuǎn)器比如由后述電容器C的π型電路來(lái)構(gòu)成。
接下來(lái)，在對(duì)阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30及線路長(zhǎng)LI1進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，參照第4圖，對(duì)由K反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的公知濾波器70作以說(shuō)明。第4圖是由K反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的濾波器70的說(shuō)明圖，(a)是濾波器70的電路圖，(b)表示在濾波器70中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)表示濾波器70的等效電路。
濾波器70是由K反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的一級(jí)濾波器，由以下部分來(lái)構(gòu)成用jX1來(lái)表示電抗的半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71；經(jīng)由端子P1-P1’來(lái)連接且由K0，1來(lái)表示的K反轉(zhuǎn)器72；經(jīng)由端子P2-P2’來(lái)連接且由K1，2來(lái)表示的K反轉(zhuǎn)器73。K反轉(zhuǎn)器72與由Z0表示的負(fù)荷75相連接，此外，K反轉(zhuǎn)器73與由Z0表示的負(fù)荷76相連接。此外，將從半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71看到K反轉(zhuǎn)器72側(cè)(P1-P1’側(cè))的電阻作為RS’，而將看到K反轉(zhuǎn)器73側(cè)(P2-P2’側(cè))的電阻作為RL’。
這里，可用濾波器70來(lái)進(jìn)行阻抗匹配、以及可將所傳送的信號(hào)設(shè)定為規(guī)定帶寬(頻帶調(diào)整)的公知設(shè)計(jì)公式，由式1及式2來(lái)表示。
式1K0.1=wZ0x1g0g1]]>式2K1.2=wx1Z0g1g2]]>X1表示電抗X1的斜率參數(shù)，電抗X1由式3來(lái)表示。此外，ω表示頻率，ω0表示中心頻率，w(帶寬)表示比帶寬((ω2-ω1)/ω0)，ω1、ω2表示截止頻率，g0、g1、g2表示標(biāo)準(zhǔn)化元件值。此外，前述標(biāo)準(zhǔn)化元件值g0、g1、g2，由通過(guò)區(qū)域的(波紋成為最大)反射損失及(濾波器的)級(jí)數(shù)來(lái)算出。
式3X1=x1(ωω0-ω0ω)]]>
由于在K反轉(zhuǎn)器72、73之間，構(gòu)成有半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71，因而在半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71中傳送的信號(hào)的電壓振幅|V(z)|，如第4圖(b)所示，在端子P1-P1’、P2-P2’側(cè)短路(|V(z)|＝0)。此外，濾波器70如第4圖(c)所示，由在半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71的兩側(cè)連接有由RS’、RL’表示的電阻77、79的等效電路來(lái)表示，該電阻77、79由式4及式5來(lái)表示。
式4R′S=K0.12Z0]]>式5R′L=K1.22Z0]]>此外，式6及式7對(duì)前述半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71成立。此外，Q(Q值)表示質(zhì)量因數(shù)。
式6R′LR′S=g0g2]]>式7Q=x1R′S+R′L=g0g1g2w(g0+g2)]]>
這樣，由于K反轉(zhuǎn)器72、73如上所述，將阻抗(即半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71)反轉(zhuǎn)為導(dǎo)納(半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器)，因而濾波器70便與半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器(示圖示)等效。因此，濾波器70作為基于半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器的一級(jí)濾波器來(lái)起作用，并可基于前述式1及式2來(lái)進(jìn)行阻抗匹配，且可通過(guò)設(shè)定比帶寬w來(lái)自由地進(jìn)行頻帶調(diào)整。
該半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71，由以所傳送信號(hào)的半波長(zhǎng)來(lái)作為線路長(zhǎng)的傳送線路(未圖示)來(lái)構(gòu)成，此外，K反轉(zhuǎn)器72、73分別由與第3圖(b)所示的K反轉(zhuǎn)器傳送線路33同樣的、電感為L(zhǎng)的T型電路以及以其兩側(cè)所連接的電氣長(zhǎng)度φ/2作為線路長(zhǎng)的傳送線路(未圖示)來(lái)構(gòu)成。
在前述半導(dǎo)體元件2上，如上所述，由于構(gòu)成ASIC，且構(gòu)成多個(gè)電路，因而半導(dǎo)體元件2上的空間便受到限制，如要在半導(dǎo)體元件2上構(gòu)成前述濾波器70，便需要進(jìn)一步減小其占有面積。為此，本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7，與前述濾波器70同樣地，按照滿足式1及式2，并且可使占有面積小于前述濾波器70的方式，將阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30及線路長(zhǎng)LI1設(shè)定到規(guī)定值。
接下來(lái)，參照第5圖，對(duì)阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30及線路長(zhǎng)LI1作以說(shuō)明。第5圖是與低噪放大器6的輸入端連接的阻抗匹配電路7a的特性阻抗Z30與線路長(zhǎng)LI1的說(shuō)明圖，(a)是阻抗匹配電路7a的電路圖，(b)表示在阻抗匹配電路7a中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)表示阻抗匹配電路7a的等效電路。
第5圖(a)所示的阻抗匹配電路7a，如第3圖所示，由阻抗匹配傳送線路30以及K反轉(zhuǎn)器傳送線路33來(lái)構(gòu)成。阻抗匹配傳送線路30由以下部分來(lái)構(gòu)成具有特性阻抗Z1(后述)的1/4波長(zhǎng)傳送線路(1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路)32；與該1/4波長(zhǎng)傳送線路32連接的電抗補(bǔ)償傳送線路(電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路)31。1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)是所傳送信號(hào)的波長(zhǎng)λ的1/4，即1/4波長(zhǎng)λ/4(被輸入信號(hào)的1/4波長(zhǎng))。1/4波長(zhǎng)傳送線路32，經(jīng)由輸入端P3-P3’，來(lái)與K反轉(zhuǎn)器傳送線路33連接，該K反轉(zhuǎn)器傳送線路33與傳送線路35連接。此外，電抗補(bǔ)償傳送線路31經(jīng)由輸出端P4-P4’，與低噪放大器6(參照第1圖)連接。
另外，前述波長(zhǎng)λ意味著管內(nèi)波長(zhǎng)，當(dāng)信號(hào)在阻抗匹配電路7中傳送時(shí)，前述傳輸頻率便根據(jù)第2圖所示的電介質(zhì)基片20所具有的介電常數(shù)而增大，波長(zhǎng)λ便小于傳輸頻率2.45[GHz]的一個(gè)波長(zhǎng)。
這樣，將1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)，設(shè)定為構(gòu)成第4圖(a)所示的濾波器70的半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器71的、半波長(zhǎng)傳送線路(未圖示)的一半。而且，由于低噪放大器6的輸入阻抗較大(比如330-j890[Ω])，因而可將該低噪放大器6視為開(kāi)路，所以無(wú)需兩個(gè)K反轉(zhuǎn)器，只在輸入端P3-P3’側(cè)，由K反轉(zhuǎn)器傳送線路33來(lái)構(gòu)成K反轉(zhuǎn)器(阻抗反轉(zhuǎn)電路的反轉(zhuǎn)器)K0，1。即，在1/4波長(zhǎng)傳送線路32中傳送的信號(hào)的電壓振幅|V(z)|，如第5圖(b)所示，是1/4波長(zhǎng)，且在輸入端P3-P3’側(cè)短路(|V(z)|＝0)，而在輸出端P4-P4’側(cè)則開(kāi)路(振幅最大)。
這樣，為了在將1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)設(shè)定為1/4波長(zhǎng)λ/4的狀態(tài)下，適用前述式1及式2，將前述電抗補(bǔ)償傳送線路31的線路長(zhǎng)，按照對(duì)低噪放大器6的電納BL進(jìn)行補(bǔ)償(抵消)的方式，設(shè)定到調(diào)整量(補(bǔ)償負(fù)荷的電抗的長(zhǎng)度)Δl。
這里，如式8所示來(lái)定義低噪放大器6的輸入導(dǎo)納YL。此外，GL表示低噪放大器6的電導(dǎo)，BL表示低噪放大器6的電納(負(fù)荷的電抗)。
式8YL=1ZL=GL+jBL]]>此外，低噪放大器6的輸入阻抗(負(fù)荷的阻抗)ZL由式9表達(dá)。另外，RL表示輸入阻抗ZL的電阻，XL表示輸入阻抗ZL的電抗。
式9ZL=RL+jXL]]>
這樣，低噪放大器6的電導(dǎo)GL以及電納BL由式10來(lái)表示。
式10GL=RLRL2+XL2,]]>RL=-XLRL2+XL2]]>不過(guò)，由于1/4波長(zhǎng)傳送線路32可以通過(guò)增減調(diào)整其線路長(zhǎng)(1/4波長(zhǎng)λ/4)，而與電感的加感同樣地增減電抗，因而，電抗補(bǔ)償傳送線路31的調(diào)整量Δl按照滿足式1的方式被設(shè)定。此外，C表示單位長(zhǎng)的電容[C/m]。
式11ω0CΔl＝-BL因此電抗補(bǔ)償傳送線路31的調(diào)整量Δl由式12所示的長(zhǎng)度來(lái)表示。
式12Δl=-BLω0C]]>此外，由于低噪放大器6由FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)來(lái)構(gòu)成，且柵極與源極(未圖示)之間的電容為正值，因而XL＜0，而且根據(jù)式10而成為BL＞0，并根據(jù)式12而成為Δl＜0。
如上所述，由于1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)為1/4波長(zhǎng)λ/4，且電抗補(bǔ)償傳送線路31的線路長(zhǎng)為調(diào)整量Δl，因而阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1便如第5圖(a)所示，成為λ/4+Δl。而且，由于Δl＜0，因而阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1，便成為從1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)(1/4波長(zhǎng)λ/4)，減去了電抗補(bǔ)償傳送線路31的調(diào)整量Δl的絕對(duì)值后的長(zhǎng)度。
在傳輸頻率為2.45[GHz]的情況下，1/4波長(zhǎng)λ/4便成為約18[mm]，而在低噪放大器6的輸入阻抗ZL比如為330-j890[Ω]的場(chǎng)合下，調(diào)整量Δl便成為-0.9[mm]，因而，阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1便成為大約17[mm]。
這樣，在電納BL得到補(bǔ)償后，通過(guò)對(duì)阻抗匹配電路7適用前述式1及式2，可以與濾波器70同樣來(lái)進(jìn)行低噪放大器6的阻抗匹配及頻帶調(diào)整。
這里，由于低噪放大器6如上所述，具有較大的阻抗(ZL)，因而如果將Z0的倒數(shù)設(shè)為Y0，則GL＜＜Y0便成立，而且式13至式17也成立。
式13Z′L=Z12GL+jX1=R′L+jX′L]]>式14X1=-Z1cotθ=-x1(ωω0-ω0ω)]]>式15x1=π4Z1]]>式16R′L=Z12GL]]>
式17R′S=K0,12Z0]]>因此，式2所示的設(shè)計(jì)公式，作為1/4波長(zhǎng)傳送線路32的特性阻抗(對(duì)應(yīng)于所設(shè)定帶寬的特性阻抗)Z1，從式2、式5、式15、式16表示為式18。此外，式1所示的設(shè)計(jì)公式，作為K反轉(zhuǎn)器傳送線路33所構(gòu)成的K反轉(zhuǎn)器K0，1，由式19來(lái)表示。
式18Z1=π4wg1g2GL]]>式19K0,1=wZ0x1g0g1]]>阻抗匹配傳送線路30，如第3圖(a)所示，由線寬W2及間隔G2來(lái)構(gòu)成(即特性阻抗保持一定)，此外，由于阻抗匹配傳送線路30，如第5圖(a)所示，由阻抗匹配傳送線路31與1/4波長(zhǎng)傳送線路32來(lái)組成，因而阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30(83.4[Ω])便由前述特性阻抗Z1來(lái)表示。
這樣，通過(guò)使阻抗匹配電路7a滿足式18及式19，第5圖(a)所示的電路圖便與第4圖(c)所示的等效電路同樣，由第5圖(c)所示的從半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器36看到的等效電路來(lái)表示。即，阻抗匹配電路7a，由在半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器36的兩側(cè)連接有由RS’及RL’表示的電阻37、39的等效電路來(lái)表示，該電阻37、39從式6、式16、式17表示為式20。此外，質(zhì)量因數(shù)Q從式7、式16、式17表示為式21。
式20R′LR′S=Z0K0,12Z12GL=g0g2]]>式21Q=x1R′S+R′L=Z0K0,12x1(1+g0g2)=g0g1g2w(g0+g2)]]>這樣，本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7a，與第4圖所示的濾波器70不同，無(wú)需兩個(gè)K反轉(zhuǎn)器，可將阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1設(shè)為λ/4+Δl來(lái)構(gòu)成。而且，由于1/4波長(zhǎng)傳送線路32的特性阻抗Z1(即阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30)、以及K反轉(zhuǎn)器傳送線路33所構(gòu)成的K反轉(zhuǎn)器33的K0，1，按照滿足式18及式19的方式被設(shè)定，因而，可縮小阻抗匹配電路7a的占有面積，且可進(jìn)行阻抗匹配及對(duì)應(yīng)于比帶寬w的頻帶調(diào)整。
此外，本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7，即使是不僅有低噪放大器6的輸入阻抗ZL那樣較大的阻抗，而且還有前述低噪放大器6的輸出阻抗ZS(后述)那樣較小的阻抗，也可以進(jìn)行與前述同樣的阻抗匹配的同時(shí)，進(jìn)行頻帶調(diào)整。
接下來(lái)，對(duì)與低噪放大器6的輸出端連接的阻抗匹配電路7b的構(gòu)成作以說(shuō)明。第6圖是與低噪放大器6的輸出端連接的阻抗匹配電路7b周邊的傳送線路的說(shuō)明圖，(a)是傳送線路的(部分省略)的俯視圖，(b)表示傳送線路的等效電路，(c)表示采用了J反轉(zhuǎn)器的等效電路。
阻抗匹配電路7b，如第6圖(a)所示，與阻抗匹配電路7a同樣，由第2圖所示的共面波導(dǎo)電路來(lái)構(gòu)成，且具有阻抗匹配傳送線路40以及J反轉(zhuǎn)器傳送線路(阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路)43。J反轉(zhuǎn)器傳送線路43的圖中右側(cè)，經(jīng)由具有Z0特性阻抗Z45的傳送線路45，來(lái)與混頻器11a、11b(參照第1圖)連接。此外，阻抗匹配傳送線路40的圖中左側(cè)與低噪放大器6(參照第1圖)連接。這些阻抗匹配傳送線路40、J反轉(zhuǎn)器傳送線路43以及傳送線路45，與第3圖所示的分布常數(shù)電路同樣，與第2圖所示的電介質(zhì)基片20一起，起著分布常數(shù)電路的作用。
傳送線路45，與阻抗匹配電路7a的傳送線路35(參照第3圖)同樣，由線寬為W1的信號(hào)線21a；以及介于間隔為G1的狹縫23a、23a的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成，對(duì)傳送線路45的線路長(zhǎng)LF2沒(méi)有特別限制，可設(shè)定為適宜的長(zhǎng)度。
另一方面，阻抗匹配傳送線路40，由小于前述線寬W1的線寬W3的信號(hào)線21c；以及介于大于前述間隔G1的間隔G3的狹縫23c、23c的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成。因此，阻抗匹配傳送線路40的特性阻抗Z40，被設(shè)定為與前述傳送線路45不同的規(guī)定值(詳情后述)。此外，阻抗匹配傳送線路40的線路長(zhǎng)LI2，與前述傳送線路45不同，被設(shè)定為規(guī)定的長(zhǎng)度(詳情后述)。
此外，J反轉(zhuǎn)器傳送線路43，由線寬為W3的信號(hào)線21c、21d；以及介于間隔為G3的狹縫23c、23c的接地導(dǎo)體22、22來(lái)構(gòu)成。信號(hào)線21c、21d具有形成為梳齒狀的端部26a、26b，端部26a、26b經(jīng)由具有規(guī)定間隙d2的縫隙GAP來(lái)對(duì)置。
這樣的J反轉(zhuǎn)器傳送線路43，如第6圖(b)所示，由等效電路來(lái)表示，該等效電路由電容器C的π型電路43a；以及連接于該π型電路43a的兩端的、以電氣長(zhǎng)φ/2作為線路長(zhǎng)的分布常數(shù)線路43b、43b來(lái)構(gòu)成。此外，前述的端部26a、26b以及間隙GAP的間隙d2根據(jù)前述電容器C，分別被設(shè)定成規(guī)定形狀及規(guī)定值。
因此，阻抗匹配電路7b，如第6圖(b)所示，由等效電路來(lái)表示，該等效電路由以下部分來(lái)構(gòu)成電容器C的π型電路43a；與其兩側(cè)連接的分布常數(shù)線路43b、43b；與分布常數(shù)線路43b、43b的兩側(cè)連接的、線路長(zhǎng)LI2的分布常數(shù)線路40a以及線路長(zhǎng)LF2的分布常數(shù)線路45a。
J反轉(zhuǎn)器傳送線路43，如上所述，由電容器C的π型電路43a；以及與其兩側(cè)連接的分布常數(shù)線路43b、43b來(lái)構(gòu)成，因而J反轉(zhuǎn)器傳送線路43，如第6圖(c)所示，作為J反轉(zhuǎn)器而起作用。
這里，參照第7圖，對(duì)由J反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的公知濾波器80作以說(shuō)明。第7圖是由J反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的濾波器80的說(shuō)明圖，(a)是濾波器80的電路圖，(b)表示在濾波器80中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)表示濾波器80的等效電路。
濾波器80，與由J反轉(zhuǎn)器構(gòu)成的第4圖所示的濾波器70同樣，是一級(jí)濾波器，由以下部分構(gòu)成用jB1表示電納的半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81；經(jīng)由端子P5-P5’來(lái)連接的由J0，1來(lái)表示的J反轉(zhuǎn)器82；經(jīng)由端子P6-P6’來(lái)連接的由J1，2來(lái)表示的J反轉(zhuǎn)器83。J反轉(zhuǎn)器82與由Y0表示的負(fù)荷85連接，而J反轉(zhuǎn)器83與由Y0表示的負(fù)荷86連接。此外，將從半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81看到J反轉(zhuǎn)器82側(cè)(P5-P5’側(cè))的電導(dǎo)作為GS’，將看到J反轉(zhuǎn)器83側(cè)(P6-P6’側(cè))的電導(dǎo)作為GL’。
這里，可用濾波器80來(lái)進(jìn)行阻抗匹配以及頻帶調(diào)整的公知設(shè)計(jì)公式，由式22及式23來(lái)表示。
式22J0,1=wY0b1g0g1]]>式23J1,2=wb1Y0g1g2]]>此外，b1表示電納B1的斜率參數(shù)，電納B1由式24來(lái)表示。
式24B1=b1(ωω0-ω0ω)]]>由于在J反轉(zhuǎn)器82、83之間，構(gòu)成有半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81，因而在半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81中傳送的信號(hào)的電壓振幅|V(z)|，如第7圖(b)所示，在端子P5-P5’、P6-P6’側(cè)開(kāi)路(振幅最大)。此外，濾波器80，如第7圖(c)所示，由在半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81的兩側(cè)連接有由GS’、GL’表示的電導(dǎo)87、89的等效電路來(lái)表示，該電導(dǎo)87、89由式25及式26來(lái)表示。
式25G′S=J0.12Y0]]>式26G′L=J1,22Y0]]>此外，在前述半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81中，式27及式28成立。
式27G′LG′S=g0g2]]>式28Q=b1G′S+G′L=g0g1g2w(g0+g2)]]>
這樣，由于J反轉(zhuǎn)器82、83與K反轉(zhuǎn)器不同，使導(dǎo)納(即半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81)反轉(zhuǎn)為阻抗(半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器)，因而，濾波器80便與半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器(示圖示)等效。因此，濾波器80作為基于半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器的一級(jí)濾波器來(lái)起作用，并可基于前述式23及式24，與第4圖所示的濾波器70同樣地進(jìn)行阻抗匹配，且通過(guò)設(shè)定比帶寬w來(lái)自由地進(jìn)行頻帶調(diào)整。
本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7b，與前述的阻抗匹配電路7a同樣，按照滿足式22及式23，且可使占有面積小于前述濾波器80的方式，將阻抗匹配傳送線路40的特性阻抗Z40及線路長(zhǎng)LI2設(shè)定為規(guī)定值。
接下來(lái)，參照第8圖，對(duì)阻抗匹配傳送線路40的特性阻抗Z40及線路長(zhǎng)LI2作以說(shuō)明。第8圖是與低噪放大器6的輸出端連接的阻抗匹配電路7b的特性阻抗Z40與線路長(zhǎng)LI2的說(shuō)明圖，(a)是阻抗匹配電路7b的電路圖，(b)表示在阻抗匹配電路7b中傳送的信號(hào)的電壓振幅，(c)表示阻抗匹配電路7b的等效電路。
第8圖(a)所示的阻抗匹配電路7b，如第6圖所示，由阻抗匹配傳送線路40以及J反轉(zhuǎn)器傳送線路43來(lái)構(gòu)成。阻抗匹配傳送線路40由以下部分來(lái)構(gòu)成具有特性阻抗Z1的1/4波長(zhǎng)傳送線路(1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路)42；與該1/4波長(zhǎng)傳送線路42連接的電抗補(bǔ)償傳送線路(電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路)41。1/4波長(zhǎng)傳送線路42的線路長(zhǎng)，與1/4波長(zhǎng)傳送線路32(參照第5圖(a))同樣，是1/4波長(zhǎng)λ/4。1/4波長(zhǎng)傳送線路42經(jīng)由輸入端P8-P8’，來(lái)與J反轉(zhuǎn)器傳送線路43連接，該J反轉(zhuǎn)器傳送線路43與傳送線路45連接。此外，電抗補(bǔ)償傳送線路41經(jīng)由輸出端P7-P7’，與低噪放大器6(參照第1圖)連接。
這樣，1/4波長(zhǎng)傳送線路42的線路長(zhǎng)，與1/4波長(zhǎng)傳送線路32的線路長(zhǎng)(參照第5圖(a))同樣，被設(shè)定為構(gòu)成第4圖(a)所示的濾波器80的半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器81的、半波長(zhǎng)傳送線路(未圖示)的一半。而且，由于低噪放大器6的輸出阻抗(負(fù)荷的阻抗)ZS，與前述的輸入阻抗ZL相比極小，因而可將該低噪放大器6視為短路，所以無(wú)需兩個(gè)J反轉(zhuǎn)器，只在輸入端P8-P8’側(cè)，由J反轉(zhuǎn)器傳送線路43來(lái)構(gòu)成J反轉(zhuǎn)器(阻抗反轉(zhuǎn)電路的反轉(zhuǎn)器)J1，2。即，在1/4波長(zhǎng)傳送線路42中傳送的信號(hào)的電壓振幅|V(z)|，如第8圖(b)所示，是1/4波長(zhǎng)，且在輸入端P8-P8’側(cè)開(kāi)路(振幅最大)，而在輸出端P7-P7’側(cè)則短路(|V(z)|＝0)。
這樣，為了在將1/4波長(zhǎng)傳送線路42的線路長(zhǎng)設(shè)定為1/4波長(zhǎng)λ/4的狀態(tài)下，適用前述式23及式24，將前述電抗補(bǔ)償傳送線路41的線路長(zhǎng)，按照對(duì)低噪放大器6的電抗(負(fù)荷的電抗)XS進(jìn)行補(bǔ)償(抵消)的方式，設(shè)定到調(diào)整量Δl。
這里，如式29所示來(lái)定義低噪放大器6的輸出阻抗ZS。此外，RS表示輸出阻抗ZS的電阻，XS表示輸出阻抗ZS的電抗。
式29ZS=RS+jXS]]>由于低噪放大器6的輸出阻抗ZS，與前述的輸入阻抗ZL相比極小，因而成為|ZS|＜＜Z0，且可將輸出端P7-P7’視為短路(短路)。因此，1/4波長(zhǎng)傳送線路42，通過(guò)增減調(diào)整其線路長(zhǎng)(1/4波長(zhǎng)λ/4)，可以與電抗補(bǔ)償傳送線路31(參照第5圖(a))同樣來(lái)增減電抗，因而電抗補(bǔ)償傳送線路41的調(diào)整量Δl，按照滿足式30的方式來(lái)設(shè)定。此外，L表示單位長(zhǎng)度的電感[H/m]。
式30ω0LΔl＝XS因此，電抗補(bǔ)償傳送線路41的調(diào)整量Δl，由滿足式31的長(zhǎng)度來(lái)表示。
式31Δl=XSω0L]]>此外，低噪放大器6的輸出阻抗ZS，與輸入阻抗ZL同樣，為XS＜0，并由式31而成為Δl＜0。另一方面，如上所述，由于1/4波長(zhǎng)傳送線路42的線路長(zhǎng)為1/4波長(zhǎng)λ/4，且電抗補(bǔ)償傳送線路41的線路長(zhǎng)為調(diào)整量Δl，因而，阻抗匹配傳送線路40的線路長(zhǎng)LI2便如第8圖(a)所示，成為λ/4+Δl。因此，阻抗匹配傳送線路40的線路長(zhǎng)LI2，與阻抗匹配傳送線路30的線路長(zhǎng)LI1同樣，成為從1/4波長(zhǎng)傳送線路42的線路長(zhǎng)(1/4波長(zhǎng)λ/4)，減去電抗補(bǔ)償傳送線路41的調(diào)整量Δl的絕對(duì)值后的長(zhǎng)度。
此外，從輸入端P8-P8’看到阻抗匹配傳送線路40側(cè)的導(dǎo)納YS’，由式32來(lái)表示，此外，式33至式36也成立。
式32R′S-=RSZ12+jB1=G′S+jB′S]]>式33B1=-Y1cotθ≡-b1(ωω0-ω0ω)]]>式34b1=π4Y1]]>
式35G′S=RSZ12]]>式36G′L=Z0J1,22]]>因此，如果將1/4波長(zhǎng)傳送線路42的特性阻抗Z1的倒數(shù)設(shè)為導(dǎo)納(與所設(shè)定的帶寬對(duì)應(yīng)的特性阻抗)Y1，則式22所示的設(shè)計(jì)公式便作為1/4波長(zhǎng)傳送線路42的導(dǎo)納Y1，從式22、式25、式34、式35，表示為式37。此外，式23所示的設(shè)計(jì)公式，作為J反轉(zhuǎn)器傳送線路43所構(gòu)成的J反轉(zhuǎn)器(反轉(zhuǎn)器反轉(zhuǎn)電路的反轉(zhuǎn)器)J1，2，由式38表示。
式37Y1=π4wg1g2RS]]>式38J1,2=wb1Y0g0g1]]>阻抗匹配傳送線路40如第6圖(a)所示，由線寬W3及間隔G3來(lái)構(gòu)成，此外，阻抗匹配傳送線路40如第8圖(a)所示，由電抗補(bǔ)償傳送線路41與1/4波長(zhǎng)傳送線路42來(lái)組成，因此，前述的阻抗匹配傳送線路40的特性阻抗Z40便由基于前述導(dǎo)納Y1的阻抗來(lái)表示。
這樣，通過(guò)阻抗匹配電路7b滿足式37及式38，第8圖(a)所示的電路圖便與第7圖(c)所示的等效電路同樣，如第8圖(c)所示，由從半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器46看到的等效電路來(lái)表示。即，阻抗匹配電路7b，由在半波長(zhǎng)并聯(lián)共振器46的兩側(cè)連接有由GS’及GL’表示的電導(dǎo)47、49的等效電路來(lái)表示，該電導(dǎo)47、49由式27、式35、式36表示為式39。此外，質(zhì)量因數(shù)Q由式28、式35、式36表示為式40。
式39G′LG′S=Z0RSZ12J1,22=g0g1]]>式40Q=b1G′S+G′L=Z12RSb1(1+g0g2)=g0g1g2w(g0+g2)]]>因此，阻抗匹配電路7b，與第7圖所示的濾波器80同樣，與半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器(未圖示)等效，作為基于該半波長(zhǎng)串聯(lián)共振器的一級(jí)濾波器來(lái)起作用，且與前述的阻抗匹配電路7a同樣，基于式37及式38，來(lái)可進(jìn)行阻抗匹配及頻帶調(diào)整。
此外，第1圖所示的功率放大器5也與低噪放大器6同樣，是輸入阻抗較大而輸出阻抗較小的負(fù)荷，因而對(duì)于在功率放大器5的輸入端及輸出端分別連接的阻抗匹配電路7c、7d，也可同樣適用本發(fā)明。此外，由于阻抗匹配電路7c，是與在第3圖及第5圖中使第3圖所示的阻抗匹配電路7a左右反轉(zhuǎn)后的電路相同的構(gòu)成，而且阻抗匹配電路7d，是與在第6圖及第8圖中使第6圖所示的阻抗匹配電路7b左右反轉(zhuǎn)后的電路相同的構(gòu)成，因而省略其說(shuō)明。
此外，盡管作為負(fù)荷的一例，所表示的是功率放大器5及低噪放大器6，但不限于此，比如，對(duì)于RF電路2a(參照第1圖)所具有的移相器10a、10b、混頻器11a、11b、11c、11d、移相同步環(huán)路9所具有的不圖示的電壓控制振蕩器等負(fù)荷，也可適用本發(fā)明。此外，負(fù)荷不限于電容性負(fù)荷，也可以是電介性負(fù)荷。在該場(chǎng)合下，由于調(diào)整量Δl為正值，因而也可以使阻抗匹配傳送線路30、40的線路長(zhǎng)LI1、LI2，構(gòu)成為1/4波長(zhǎng)傳送線路32、42的線路長(zhǎng)(1/4波長(zhǎng)λ/4)與電抗補(bǔ)償傳送線路31、41的調(diào)整量Δl的絕對(duì)值之和。
此外，前述的阻抗匹配，不限于功率成為最大的匹配，也可以是對(duì)應(yīng)于噪聲指數(shù)成為最小的阻抗的匹配。此外，在本實(shí)施方式中，針對(duì)功率放大器5的阻抗匹配，是功率成為最大的阻抗匹配，而針對(duì)低噪放大器6的阻抗匹配，是噪聲指數(shù)成為最小的阻抗匹配。此外，由于阻抗匹配電路7d的構(gòu)成，是與使第8圖所示的阻抗匹配電路7c在第6圖及第8圖的圖中左右反轉(zhuǎn)后的電路相同的構(gòu)成，因而省略其說(shuō)明。
接下來(lái)，參照第1圖，對(duì)本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7、以及采用了它的半導(dǎo)體元件2及無(wú)線通信裝置1的作用作以說(shuō)明。另外，在本實(shí)施方式中，所說(shuō)明的是將前述的無(wú)線通信裝置1作為具有麥克風(fēng)等送話單元及揚(yáng)聲器等受話單元的移動(dòng)體通信設(shè)備，并利用該無(wú)線通信裝置1來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音通話的場(chǎng)合。
在操作者利用無(wú)線通信裝置1來(lái)進(jìn)行比如語(yǔ)音通話時(shí)，首先，經(jīng)由在無(wú)線通信裝置1中設(shè)置的起動(dòng)單元(未圖示)，來(lái)輸入起動(dòng)指令后，接收到該指令而使無(wú)線通信裝置1起動(dòng)。此外，當(dāng)操作者經(jīng)由在無(wú)線通信裝置1中設(shè)置的輸入單元(未圖示)來(lái)輸入連接指令時(shí)，無(wú)線通信裝置1便經(jīng)由公共電路及網(wǎng)絡(luò)等，以可進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)收發(fā)的方式，來(lái)與其它無(wú)線通信裝置1’(未圖示)連接。
在該狀態(tài)下，當(dāng)操作者經(jīng)由麥克風(fēng)(未圖示)，將語(yǔ)音信號(hào)輸入到無(wú)線通信裝置1中后，該語(yǔ)音信號(hào)便被輸入到DSP(未圖示)中。在DSP對(duì)所輸入的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼等規(guī)定的數(shù)字處理后，作為輸入信號(hào)SI1，輸出給第1圖所示的半導(dǎo)體元件2的數(shù)字處理電路2c。在數(shù)字處理電路2c的數(shù)字調(diào)制器18對(duì)輸入信號(hào)SI1進(jìn)行規(guī)定的數(shù)字處理后，將輸入信號(hào)SI1按每一比特來(lái)分割，并輸出給A/D轉(zhuǎn)換電路2b。
A/D轉(zhuǎn)換電路2b的DA轉(zhuǎn)換器16a、16b對(duì)被分割的輸入信號(hào)SI1進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換后，分別輸出給低通濾波器13c、13d。低通濾波器13c、13d除去輸入信號(hào)SI1中的高諧波成分后，將該輸入信號(hào)SI1輸出給RF電路2a的混頻器11c、11d。另一方面，RF電路2a的移相同步環(huán)路9將傳輸頻率(2.45[GHz])的載波信號(hào)輸出給移相器10b，移相器10b將相位相差90°的載波信號(hào)，分別輸出給混頻器11c、11d?；祛l器11c、11d使輸入信號(hào)SI1與前述載波信號(hào)合成，并以正交調(diào)制了的方式，經(jīng)由阻抗匹配電路7c輸出給功率放大器5。
由于阻抗匹配電路7c、7d，如上所述，按照進(jìn)行使功率達(dá)到最大的阻抗匹配的方式被設(shè)定，因而輸入信號(hào)SI1的功率盡量不發(fā)生損失，由功率放大器5放大到規(guī)定值，并經(jīng)由阻抗匹配電路7d來(lái)輸出。此外，由于按式37及式38的比帶寬w來(lái)設(shè)定規(guī)定的帶寬，因而與該比帶寬w對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)SI1，經(jīng)由開(kāi)關(guān)12來(lái)輸入給天線3。因此，天線3以其功率被足夠放大的形式，將輸入信號(hào)SI1作為輸出信號(hào)SO1，通過(guò)電磁波來(lái)輻射。這樣，輸出信號(hào)SO1經(jīng)由公共電路及網(wǎng)絡(luò)等，被發(fā)送給其它無(wú)線通信裝置1’。
此外，天線3在從其它無(wú)線通信裝置1’接收到輸入信號(hào)SI2后，經(jīng)由開(kāi)關(guān)12，將該輸入信號(hào)SI2輸出給阻抗匹配電路7a。由于阻抗匹配電路7a、7b如上所述，按照進(jìn)行使噪聲指數(shù)成為最小的阻抗匹配的方式被設(shè)定，因而，輸入信號(hào)SI2由低噪放大器6，盡量不發(fā)生噪聲地被放大到規(guī)定值，并經(jīng)由阻抗匹配電路7b來(lái)輸出。此外，與前述同樣，由于按式18及式19的比帶寬w，來(lái)設(shè)定規(guī)定的帶寬，因而與該比帶寬w對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)SI2被分裂為兩部分，并被輸入給混頻器11a、11b。
另一方面，移相同步環(huán)路9與移相器10b同樣，也向移相器10a輸出載波信號(hào)，移相器10a將相位相差90°的載波信號(hào)，分別輸出給混頻器11a、11b?；祛l器11a、11b將輸入信號(hào)SI2與前述載波信號(hào)合成，并以正交解調(diào)了的形式，作為I軸基帶信號(hào)及Q軸基帶信號(hào)，分別輸出給低通濾波器13a、13b。低通濾波器13a、13b除去I軸基帶信號(hào)及Q軸基帶信號(hào)中的高諧波成分，并輸出給可變?cè)鲆娣糯笃?4a、14b?？勺?cè)鲆娣糯笃?4a、14b，使I軸基帶信號(hào)及Q軸基帶信號(hào)中衰落了的信號(hào)電平上升，并輸出給AD轉(zhuǎn)換器15a、15b。AD轉(zhuǎn)換器15a、15b，將所輸入的I軸基帶信號(hào)及Q軸基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸出給數(shù)字處理電路2c的數(shù)字解調(diào)器17。數(shù)字解調(diào)器17，對(duì)I軸基帶信號(hào)及Q軸基帶信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的數(shù)字解調(diào)，并作為輸出信號(hào)SO2，輸出給DSP(未圖示)。然后，DSP對(duì)所輸入的輸出信號(hào)SO2進(jìn)行解碼等規(guī)定的數(shù)字處理后，將該輸出信號(hào)SO2輸出給揚(yáng)聲器。如上所述，由于進(jìn)行使噪聲指數(shù)成為最小的阻抗匹配，因而輸出信號(hào)SO2作為音質(zhì)良好的語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)由揚(yáng)聲器而輸出。
如上所述，由于本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路7可進(jìn)行阻抗匹配及頻帶調(diào)整，且可構(gòu)成為用一個(gè)反轉(zhuǎn)器，且使其線路長(zhǎng)成為λ/4+Δl，因而可使其占有面積較小。由此，對(duì)于半導(dǎo)體元件2而言，可實(shí)現(xiàn)可用一個(gè)芯片來(lái)構(gòu)成系統(tǒng)整體的SoC(System On a Chip)，對(duì)于半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置1而言，可實(shí)現(xiàn)小型化及低成本化。
此外，阻抗匹配電路7的阻抗匹配傳送線路30、40，不必一定如第3圖(a)及第6圖(a)所示那樣構(gòu)成為直線狀，也可以構(gòu)成為比如曲折(蛇行)狀，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的小型化。在該場(chǎng)合下，可以通過(guò)縮小傳送線路的寬度，來(lái)減小阻抗匹配電路7的占有面積。第9圖是縮小了傳送線路寬度場(chǎng)合下阻抗匹配電路7a的傳送線路的(部分省略)俯視圖。
傳送線路35的線寬W10及間隔G10，如第9圖所示，按照與第3圖中說(shuō)明的傳送線路35的線寬W1及間隔G1相同的比率來(lái)縮小。因此，在縮小傳送線路的寬度的同時(shí)，傳送線路35的特性阻抗Z35保持到Z0。
此外，阻抗匹配傳送線路30的線寬W20及間隔G20也同樣，按照與第3圖中說(shuō)明的阻抗匹配傳送線路30的線寬W2及間隔G2相同的比率來(lái)縮小。因此，在縮小傳送線路的寬度的同時(shí)，阻抗匹配傳送線路30的特性阻抗Z30保持規(guī)定值(與前述同樣為83.4[Ω])。
此外，短截線25、25如上所述，構(gòu)成K反轉(zhuǎn)器的電感L(參照第3圖(b))，且被設(shè)定為規(guī)定的線路長(zhǎng)，因而K反轉(zhuǎn)器傳送線路33中的接地導(dǎo)體22、22之間的距離，被限制到第9圖所示的接地導(dǎo)體距離LE。此外，在第9圖中，附加與第3圖(a)中說(shuō)明的部分相同的符號(hào)，省略其說(shuō)明。
接下來(lái)，參照第10圖，對(duì)如上所述的，在維持特性阻抗的同時(shí)縮小了其寬度的傳送線路形成為曲折狀的阻抗匹配傳送線路30作以說(shuō)明。第10圖是用采用了K反轉(zhuǎn)器的等效電路來(lái)表示的阻抗匹配電路7a的模式圖，(a)表示使傳送線路形成為曲折狀的場(chǎng)合，(b)表示將傳送線路配置為與K反轉(zhuǎn)器相鄰的場(chǎng)合，(c)表示減小了接地導(dǎo)體寬度的場(chǎng)合，(d)表示除去了相鄰的接地導(dǎo)體的場(chǎng)合，(e)表示在接地導(dǎo)體距離內(nèi)形成了傳送線路的場(chǎng)合。
第10圖(a)所示的阻抗匹配電路7a中，第3圖(c)中說(shuō)明的直線狀的阻抗匹配傳送線路30的狹縫(黑線)23、23與信號(hào)線(白線)21一起，在圖中左右方向改變走向，而形成為曲折狀。由于信號(hào)線21彼此形成為介于狹縫23、接地導(dǎo)體22a以及狹縫23來(lái)相鄰，因而可減小阻抗匹配電路7a中接地導(dǎo)體22a的占據(jù)面積。
在第10圖(b)所示的阻抗匹配電路7a中，曲折狀地形成的阻抗匹配傳送線路30，被配置到K反轉(zhuǎn)器傳送線路33與低噪放大器6之間。
在第10圖(c)所示的阻抗匹配電路7a中，接地導(dǎo)體22a的接地導(dǎo)體寬度t小于同圖(b)所示的接地導(dǎo)體寬度t。由此，可相應(yīng)于相比前述接地導(dǎo)體寬度t縮小的量，來(lái)減小阻抗匹配電路7a中接地導(dǎo)體22a的占據(jù)面積。
由于第10圖(d)所示的阻抗匹配電路7a形成為將接地體寬度t設(shè)為狹縫23的間隔G(未圖示)，且只介于狹縫23來(lái)使信號(hào)線21彼此相鄰，因而可進(jìn)一步減小阻抗匹配電路7a中接地導(dǎo)體22a的占據(jù)面積。
第10圖(e)所示的阻抗匹配電路7a中，在阻抗匹配傳送線路30內(nèi)的K反轉(zhuǎn)器傳送線路33側(cè)的傳送線路上，設(shè)置彎曲部VD、VD，且在接地導(dǎo)體距離LE的范圍(虛線內(nèi))內(nèi)構(gòu)成阻抗匹配傳送線路30。
通過(guò)如此構(gòu)成阻抗匹配電路7，可以緊湊地形成阻抗匹配傳送線路30、40的線路長(zhǎng)LI1、LI2，因而可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配傳送線路30、40的小型化，可進(jìn)一步減小半導(dǎo)體元件2上的阻抗匹配電路7的占有面積。
此外，盡管作為使阻抗匹配傳送線路30小型化的形狀，示出了使信號(hào)線21在圖中左右方向改變走向，并形成為曲折狀的形狀，但如果是能縮小信號(hào)線21的間隔的形狀，則也可不限于此，比如，也可以使信號(hào)線21在圖中上下方向改變走向，而形成為曲折狀。此外，前述的阻抗匹配傳送線路的小型化對(duì)于阻抗匹配電路7b、7c、7d也同樣，故省略其說(shuō)明。
這樣，對(duì)于阻抗匹配電路7，雖然可邊使線寬W與間隔D的比率保持一定邊使阻抗匹配傳送線路30、40小型化，但由于在有的場(chǎng)合下，信號(hào)的插入損失相應(yīng)于線寬W的減小量而增大，因而，為提高阻抗匹配電路7的質(zhì)量因數(shù)Q，比如也可以設(shè)置后述的接地層29。第11圖是阻抗匹配電路7的(部分省略)剖視圖，(a)表示在電介質(zhì)基片20的背面20B形成了硅基片27的場(chǎng)合，(b)表示在電介質(zhì)基片20的背面20B形成了接地層29的場(chǎng)合。
此外，第11圖是從A方向觀察第2圖所示的阻抗匹配電路7的剖視圖，按照以可進(jìn)行后述電磁場(chǎng)模擬的形式來(lái)簡(jiǎn)化了阻抗匹配電路7的形式來(lái)表示。此外，省略了在信號(hào)線21及接地導(dǎo)體22上形成的鈍化膜。
在第11圖(a)所示的阻抗匹配電路7中，在由硅(Si)形成的硅基片27上，形成有用作電介質(zhì)基片20的、由二氧化硅(SiO2)形成的氧化層膜。在電介質(zhì)基片20上形成有由鋁(Al)形成的信號(hào)線21；從該信號(hào)線21的兩側(cè)介于狹縫23、23來(lái)由鋁(Al)形成的接地導(dǎo)體22、22。
另一方面，在第11圖(b)所示的阻抗匹配電路7中，與第11圖(a)所示的阻抗匹配電路7同樣，在由二氧化硅(SiO2)形成的電介質(zhì)基片20上形成有由鋁(Al)形成的信號(hào)線21；介于狹縫23、23來(lái)由鋁(Al)形成的接地導(dǎo)體22、22。而在電介質(zhì)基片20的背面(電介質(zhì)基片的一面)20B上，不同于第11圖(a)所示的阻抗匹配電路7，形成有與前述接地導(dǎo)體22、22導(dǎo)通的、由鋁(Al)形成的接地層29。
對(duì)這些第11圖(a)、(b)所示的阻抗匹配電路7而言，如果基于規(guī)定的電磁場(chǎng)模擬來(lái)計(jì)算質(zhì)量因數(shù)Q(無(wú)負(fù)荷Qu)，則第11圖(a)所示的阻抗匹配電路7的Qu便成為“20”，而第11圖(b)所示的阻抗匹配電路7的Qu則成為“39”。即，阻抗匹配電路7在電介質(zhì)基片20的背面(電介質(zhì)基片的一面)20B上，不形成具有大電阻的硅(Si)，而形成前述接地層29，由此，可提高質(zhì)量因數(shù)Q。
此外，電磁場(chǎng)模擬的條件是無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE(美國(guó)電氣電子學(xué)會(huì))802.11b，中心頻率ω0為2.45[GHz]。對(duì)以下說(shuō)明的電磁場(chǎng)模擬條件也同樣。
此外，不僅在電介質(zhì)基片20的背面20B上形成接地層29，而且還可以增大傳送線路的片厚D，并提高質(zhì)量因數(shù)Q。第12圖示出增大了傳送線路的片厚D場(chǎng)合下阻抗匹配電路7的(部分省略)剖視圖。此外，第12圖與第11圖同樣，是從第2圖所示的A方向觀看的剖視圖，以可進(jìn)行電磁場(chǎng)模擬的方式來(lái)簡(jiǎn)化阻抗匹配電路7的形式來(lái)表示。
第12圖(a)、(b)、(c)所示的阻抗匹配電路7，均與第11圖(b)中說(shuō)明的阻抗匹配電路7同樣，在電介質(zhì)基片20的背面20B上形成有接地層29。在信號(hào)線21及接地導(dǎo)體22上，形成有由二氧化硅(SiO2)構(gòu)成的氧化層53的膜，此外，在該氧化層53上，形成有由氮化硅(SiN)構(gòu)成的氮化層50的膜。這樣，信號(hào)線21及接地導(dǎo)體22的傳送線路的片厚D便按照第12圖的(a)、(b)、(c)這一順序，形成為D1＜D2＜D3。
對(duì)這種阻抗匹配電路7，與前述同樣，如果基于電磁場(chǎng)模擬來(lái)運(yùn)算質(zhì)量因數(shù)Q(無(wú)負(fù)荷Qu)，則Qu便按照第12圖(a)、(b)、(c)這一順序，成為“33”、“64”、“68”。即，阻抗匹配電路7可通過(guò)增大信號(hào)線21及接地導(dǎo)體22的片厚D，來(lái)進(jìn)一步提高質(zhì)量因數(shù)Q。
參照第13圖，對(duì)用層疊有電介質(zhì)層來(lái)構(gòu)成前述的第12圖(c)所示的阻抗匹配電路7的一例作以說(shuō)明。第13圖是由被層疊的電介質(zhì)層20a、20b、20c、20d而使片厚D增大的場(chǎng)合下的阻抗匹配電路7的(部分省略)剖視圖。此外，第13圖與第11圖及第12圖同樣，是從第2圖所示的A方向觀看的剖視圖。
阻抗匹配電路7，如第13圖所示，在由硅(Si)構(gòu)成的硅基片27上，形成有由二氧化硅(SiO2)構(gòu)成的氧化層(ILD)55的膜，且在該氧化層55上，經(jīng)由接地層29來(lái)形成有電介質(zhì)基片20。該電介質(zhì)基片20，比如基于與半導(dǎo)體制造工藝的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)?shù)腡SMC(注冊(cè)商標(biāo))的設(shè)計(jì)規(guī)則(比如0.25μm工藝)，由四個(gè)層來(lái)構(gòu)成，且由第一電介質(zhì)層(IMD1)20a、第二電介質(zhì)層(IMD2)20b、第三電介質(zhì)層(IMD3)20c、第四電介質(zhì)層(IMD4)20d來(lái)形成。
在第三電介質(zhì)層20c上，形成有第四金屬層(M4)，該第四金屬層由以下部分來(lái)構(gòu)成由鋁(Al)構(gòu)成的信號(hào)線(信號(hào)層)21D；從該信號(hào)層21D的兩側(cè)，介于狹縫23D、23D來(lái)由鋁(Al)構(gòu)成的接地導(dǎo)體(接地導(dǎo)層)22D、22D。此外，在第四電介質(zhì)層20d上，形成有第五金屬層(M5)，該第五金屬層同樣也由以下部分來(lái)構(gòu)成由鋁(Al)構(gòu)成的信號(hào)線(信號(hào)層)21E；從該信號(hào)線21E的兩側(cè)，介于狹縫23E、23E來(lái)由鋁(Al)構(gòu)成的接地導(dǎo)體(接地導(dǎo)層)22E、22E。此外，在第五金屬層上，形成有由二氧化硅(SiO2)構(gòu)成的氧化層(PASS1)53的膜，進(jìn)而在該氧化層53上，形成有由氮化硅(SiN)構(gòu)成的氮化層(PASS2)50的膜。
第四金屬層以及第五金屬層中的信號(hào)線21D、21E彼此以及接地導(dǎo)體22D、22E彼此，按照在圖中上下方向重合的方式被配置，且在第四電介質(zhì)層20d上，形成有按規(guī)定直徑形成的多個(gè)通路51、52。即，第四金屬層的信號(hào)線21D與第五金屬層的信號(hào)線21E，由通路(層間導(dǎo)通措施，層間導(dǎo)通線路)51來(lái)導(dǎo)通，第四金屬層的接地導(dǎo)體22D、22D與第五金屬層的接地導(dǎo)體22E、22E也同樣，由通路(層間導(dǎo)通單元，層間導(dǎo)通線路)52來(lái)導(dǎo)通。這樣，傳送線路的片厚，按照成為第12圖(c)所示的片厚D3的方式來(lái)形成。
在半導(dǎo)體制造工藝中，即使設(shè)定有規(guī)定在半導(dǎo)體元件2上構(gòu)成的傳送線路的線寬及片厚等的設(shè)計(jì)規(guī)則，且由這種設(shè)計(jì)規(guī)則而對(duì)每一層傳送線路的片厚D產(chǎn)生限制的場(chǎng)合下，也可以不產(chǎn)生問(wèn)題地增大片厚D，而可提高質(zhì)量因數(shù)Q。因此，作為在半導(dǎo)體元件2上構(gòu)成的電路，可以與層疊而構(gòu)成的比如CMOS等一起，在該半導(dǎo)體元件2上構(gòu)成阻抗匹配電路7。
此外，第13圖所示的阻抗匹配電路7的電介質(zhì)層20a、20b、20c、20d、…不必限定于4層，也可以根據(jù)規(guī)定的設(shè)計(jì)規(guī)則，在每一個(gè)電介質(zhì)層20n上，適宜地形成信號(hào)線21A、21B、21C、21D、…以及接地導(dǎo)體22A、22B、22C、22D、…。此外，盡管作為第11圖至第13圖所示的信號(hào)線21、接地導(dǎo)體22和接地層29的材料示例以及電介質(zhì)基片20和電介質(zhì)層20n的材料示例，分別示出了鋁(Al)及二氧化硅(SiO2)，但如果是具有同樣物理特性的材料，也可以不受此限。
參照第14圖，來(lái)說(shuō)明由被層疊的電介質(zhì)層20n構(gòu)成、且如第10圖所示那樣使阻抗匹配傳送線路30形成為曲折狀的阻抗匹配電路7。第14圖是具有小型化了的阻抗匹配傳送線路30的阻抗匹配電路7a的傳送線路的俯視圖，(a)表示形成有第四金屬層(M4)的場(chǎng)合，(b)表示第四金屬層及第五金屬層(M4+M5)由通路51、52來(lái)連接的場(chǎng)合。此外，第14圖(a)、(b)所示的阻抗匹配電路7a，均是基于TSMC(注冊(cè)商標(biāo))的設(shè)計(jì)規(guī)則(比如0.25μm工藝)來(lái)設(shè)計(jì)的示例。
形成有第四金屬層的阻抗匹配電路7a，如第14圖(a)所示，其K反轉(zhuǎn)器傳送線路33的橫向?qū)挾瘸蔀?44[μm]，而形成為曲折狀的阻抗匹配傳送線路30的橫向?qū)挾瘸蔀?57[μm]。另一方面，阻抗匹配電路7a的縱向?qū)挾瘸蔀?0[μm]。因此，其占有面積S便成為1.00[mm]×0.09[mm]＝0.09[mm2]。
此外，第四金屬層與第五金屬層由通路51、52(參照第13圖)來(lái)連接的阻抗匹配電路7a，如第14圖(b)所示，K反轉(zhuǎn)器傳送線路33的橫向?qū)挾瘸蔀?80[μm]，而形成為曲折狀的阻抗匹配傳送線路30的橫向?qū)挾瘸蔀?55[μm]。另一方面。阻抗匹配電路7a的縱向?qū)挾瘸蔀?90[μm]。因此，其占有面積S便成為0.64[mm]×0.19[mm]＝0.12[mm2]。
這樣，阻抗匹配電路7a的占有面積S均可達(dá)到大約0.1[mm2]，可小于第17圖所示的以往阻抗匹配電路60的占有面積(0.5[mm2])。而且，由于第14圖(b)所示的阻抗匹配電路7a如上所述，信號(hào)線21及接地導(dǎo)體22的片厚D增大，因而可提高質(zhì)量因數(shù)Q。
參照第15圖，對(duì)在第14圖(a)、(b)所示的阻抗匹配電路7a中，基于前述電磁場(chǎng)模擬來(lái)算出的S參數(shù)作以說(shuō)明。第15圖表示第14圖所示的阻抗匹配電路7a的S參數(shù)的運(yùn)算結(jié)果。
此外，圖中的實(shí)線，表示形成有第四金屬層(M4)的阻抗匹配電路7a(參照第14圖(a))的S參數(shù)。另外，圖中的虛線，表示第四金屬層及第五金屬層(M4+M5)由通路51、52來(lái)連接的阻抗匹配電路7a(參照第14圖(b))的S參數(shù)。此外，S參數(shù)，表示反射損失|S11|(所輸入的信號(hào)反射回來(lái)的比率)以及插入損失|S21|(被輸入信號(hào)的順向傳輸比率)。
在中心頻率ω0為2.45[GHz]的情況下，反射損失|S11|在圖中上方具有峰值，同樣在2.45[GHz]的情況下，插入損失|S21|在圖中下方具有峰值。因此，信號(hào)幾乎不反射，以中心頻率ω0來(lái)通過(guò)頻帶，阻抗匹配電路7a可如第14圖所示那樣實(shí)現(xiàn)小型化，而且如上所述，也可以作為可進(jìn)行阻抗匹配及頻帶調(diào)整的濾濾器來(lái)起作用。
此外，由于對(duì)在第四金屬層上通過(guò)通路51、52來(lái)連接有第五金屬層的阻抗匹配電路7a(虛線)而言，其中心頻率ω0下的插入損失|S21|成為較小的值(大約-30[dB])，因而如上所述，可通過(guò)增大片厚D來(lái)降低信號(hào)的損失。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)阻抗匹配電路7而言，示出了一級(jí)濾波器，但不必限定于一級(jí)，也可以多級(jí)化。比如，也可以在阻抗匹配電路7a的K反轉(zhuǎn)器傳送線路33與傳送線路35之間，夾裝交互連接K反轉(zhuǎn)器與半波長(zhǎng)共振電路的半波長(zhǎng)多級(jí)濾波器(未圖示)。同樣，也可以在阻抗匹配電路7c的J反轉(zhuǎn)器傳送線路43與傳送線路45之間，夾裝交互連接J反轉(zhuǎn)器與半波長(zhǎng)共振電路的半波長(zhǎng)多級(jí)濾波器(未圖示)。這樣，可構(gòu)成通過(guò)頻帶外的急劇頻帶外衰落特性(截止特性)較高的帶通濾波器，即使是非常窄小的帶寬，也可以實(shí)現(xiàn)較高的頻率選擇度。
此外，作為帶通濾波器，也可以如第16圖所示，構(gòu)成1/4波長(zhǎng)多級(jí)濾波器90a、90b。1/4波長(zhǎng)多級(jí)濾波器90a如第16圖(a)所示，介于阻抗匹配電路7a的K反轉(zhuǎn)器傳送線路33與傳送線路35之間，而且1/4波長(zhǎng)傳送線路(共振電路)91a、91b、…、91n-1與反轉(zhuǎn)器傳送線路(阻抗反轉(zhuǎn)電路)92a、92b、…、92n交互連接。此外，構(gòu)成反轉(zhuǎn)器傳送線路92a、92b、…、92n的K反轉(zhuǎn)器及J反轉(zhuǎn)器，經(jīng)由1/4波長(zhǎng)傳送線路91a、91b、…、91n-1來(lái)相鄰地被連接。
同樣，1/4波長(zhǎng)多級(jí)濾波器90b如第16圖(b)所示，介于阻抗匹配電路7b的J反轉(zhuǎn)器傳送線路43與傳送線路45之間，而且1/4波長(zhǎng)傳送線路(共振電路)93a、93b、…、93n-1與反轉(zhuǎn)器傳送線路(阻抗反轉(zhuǎn)電路)95a、95b、…、95n交互連接。此外，構(gòu)成反轉(zhuǎn)器傳送線路95a、95b、…、95n的K反轉(zhuǎn)器及J反轉(zhuǎn)器，經(jīng)由1/4波長(zhǎng)傳送線路93a、93b、…、93n-1來(lái)相鄰地被連接。這樣，可使1/4波長(zhǎng)多級(jí)濾波器90a、90b的大小，設(shè)為前述的半波長(zhǎng)多級(jí)濾波器的一半左右，可實(shí)現(xiàn)較高的頻率選擇度，且可使阻抗匹配電路7小型化。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)適用于無(wú)線通信的阻抗匹配電路7進(jìn)行了說(shuō)明，但毋庸贅言，對(duì)有線通信也可適用本發(fā)明。
另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)由共面波導(dǎo)電路構(gòu)成的阻抗匹配電路7進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于在各電介質(zhì)基片的表背面形成信號(hào)線及接地導(dǎo)體的微帶線路、以及在電介質(zhì)基片中形成信號(hào)線的帶狀線路等分布常數(shù)線路，也可適用本發(fā)明。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，本發(fā)明涉及的阻抗匹配電路，可用作傳送極超短波及微波等無(wú)線信號(hào)的阻抗匹配電路，尤其適用于在半導(dǎo)體元件上構(gòu)成阻抗匹配電路的場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種阻抗匹配電路，具有在電介質(zhì)基片上構(gòu)成的分布常數(shù)線路，且可經(jīng)由前述分布常數(shù)線路按設(shè)定的帶寬來(lái)輸出被輸入信號(hào)，該阻抗匹配電路的特征在于前述分布常數(shù)線路具有電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路，其與負(fù)荷連接、且將補(bǔ)償該負(fù)荷的電抗的長(zhǎng)度作為線路長(zhǎng)；1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路，其與前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路連接，且將前述被輸入信號(hào)的1/4波長(zhǎng)作為線路長(zhǎng)，并具有與前述所設(shè)定的帶寬對(duì)應(yīng)的特性阻抗；阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路，其與前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路連接，且構(gòu)成與前述負(fù)荷的阻抗大小對(duì)應(yīng)的阻抗反轉(zhuǎn)電路，并具有與前述所設(shè)定的帶寬對(duì)應(yīng)的前述阻抗反轉(zhuǎn)電路的反轉(zhuǎn)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路，其特征在于前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路、前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路、及前述阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路，分別由以下部分來(lái)構(gòu)成形成于前述電介質(zhì)基片的一面的接地導(dǎo)體；信號(hào)線，其形成于前述電介質(zhì)基片的一面、且在與前述接地導(dǎo)體的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路，其特征在于前述電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路的信號(hào)線與前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路的信號(hào)線中，至少前述1/4波長(zhǎng)分布常數(shù)線路的信號(hào)線曲折而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路，其特征在于在前述電介質(zhì)基片的另一面，形成有與前述接地導(dǎo)體導(dǎo)通的接地層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路，其特征在于前述電介質(zhì)基片由被層疊的多個(gè)電介質(zhì)層來(lái)構(gòu)成，前述多個(gè)電介質(zhì)層中，至少兩個(gè)前述電介質(zhì)層具有接地導(dǎo)體層、以及在該接地導(dǎo)體層的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝的信號(hào)層，包括使前述信號(hào)層彼此間、以及前述接地導(dǎo)體層彼此間導(dǎo)通的層間導(dǎo)通單元，前述信號(hào)線是由前述層間導(dǎo)通單元而導(dǎo)通的前述信號(hào)層，前述接地導(dǎo)體是由前述層間導(dǎo)通單元而導(dǎo)通的前述接地導(dǎo)體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻抗匹配電路，其特征在于前述電介質(zhì)基片由被層疊的多個(gè)電介質(zhì)層來(lái)構(gòu)成，前述多個(gè)電介質(zhì)層中，至少兩個(gè)前述電介質(zhì)層具有接地導(dǎo)體層、以及在該接地導(dǎo)體層的之間以規(guī)定間隔來(lái)夾裝的信號(hào)層，包括使前述信號(hào)層彼此間、以及前述接地導(dǎo)體層彼此間導(dǎo)通的層間導(dǎo)通線路，前述信號(hào)線是由前述層間導(dǎo)通線路而導(dǎo)通的前述信號(hào)層，前述接地導(dǎo)體是由前述層間導(dǎo)通線路而導(dǎo)通的前述接地導(dǎo)體層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路，其特征在于前述分布常數(shù)線路還包括窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路，該窄頻帶通過(guò)分布常數(shù)線路具有至少一個(gè)共振電路，其與前述阻抗反轉(zhuǎn)分布常數(shù)線路連接，且將前述被輸入信號(hào)的1/4波長(zhǎng)作為線路長(zhǎng)；阻抗反轉(zhuǎn)電路，其與經(jīng)由該共振電路而相鄰的K反轉(zhuǎn)器及J反轉(zhuǎn)器相對(duì)應(yīng)。
8.一種半導(dǎo)體元件，其特征在于具有權(quán)利要求1所述的阻抗匹配電路。
9.一種無(wú)線通信裝置，其特征在于具有權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體元件、以及與前述半導(dǎo)體元件連接的天線。
全文摘要
一種阻抗匹配電路及利用了該電路的半導(dǎo)體元件及無(wú)線通信裝置，該阻抗匹配電路可通過(guò)減小占有面積來(lái)構(gòu)成于半導(dǎo)體元件上，且可調(diào)整頻帶。電抗補(bǔ)償分布常數(shù)線路(31)對(duì)負(fù)荷(6)的電抗(B
文檔編號(hào)H01P5/02GK1759500SQ200480006400
公開(kāi)日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者吉田啟二, 金谷晴一, 土屋忠明 申請(qǐng)人:獨(dú)立行政法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu), 株式會(huì)社邏輯調(diào)查