JP5083201B2

JP5083201B2 - High frequency semiconductor amplifier

Info

Publication number: JP5083201B2
Application number: JP2008330329A
Authority: JP
Inventors: 剛平岩; 晃一重永; 則弘湯之上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010154235A

Description

この発明は、電界効果トランジスタなどの半導体素子と整合回路とを備えた高周波半導体増幅器に関するものである。 The present invention relates to a high frequency semiconductor amplifier including a semiconductor element such as a field effect transistor and a matching circuit.

広帯域に亘る効率的な高調波処理を行う手段として高調波インピーダンスを短絡または開放とすることにより、高効率な増幅器を得ることが可能である。一般的には先端開放線路または先端短絡線路（以下スタブと呼ぶ）を用いた方法が用いられる。スタブを用いた回路構成として、例えば、特開平６−２０４７６４号公報図１（特許文献１参照）には、半導体デバイスを用いた高周波電力増幅器の整合回路に関し、多くの高調波に対し、短絡あるいは開放の処理を行う高調波処理回路が記載されている。すなわち、トランジスタ１の出力端子Ａ点２１に、基本波の１／８波長の先端開放の伝送線路４を接続し、それと並列に、出力端子Ａ点に、基本波の１／８波長の伝送線路５を接続し、その先端Ｂ点に奇数次高調波の１／４波長の先端開放伝送線路を１種類以上接続するものが開示されている。 A high-efficiency amplifier can be obtained by short-circuiting or opening the harmonic impedance as means for performing efficient harmonic processing over a wide band. Generally, a method using an open-ended line or a short-circuited line (hereinafter referred to as a stub) is used. As a circuit configuration using a stub, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-204764, FIG. 1 (see Patent Document 1) relates to a matching circuit of a high-frequency power amplifier using a semiconductor device. A harmonic processing circuit that performs the opening process is described. That is, a transmission line 4 having a 1/8 wavelength of the fundamental wave is connected to the output terminal A point 21 of the transistor 1, and a transmission line having a wavelength of 1/8 wavelength of the fundamental wave is connected in parallel to the output terminal A point. 5 is connected, and one or more types of open-end transmission lines having a quarter wavelength of odd-order harmonics are connected to the tip B thereof.

また、特開２００２−７６８０２号公報図１（特許文献２参照）には、半導体素子１３のゲートパッド１３１と回路基板１４Ａをワイヤ１３３Ｂ〜１３３Ｄで接続し、回路基板１４Ａ上に形成した整合回路１４１Ａに基本波に対してλ／２オープンスタブ（１／２倍波に対してショートスタブ）のパターンを構成した半導体増幅器が開示されている。 FIG. 1 (see Patent Document 2) of Japanese Patent Laid-Open No. 2002-76802 discloses a matching circuit 141A formed on a circuit board 14A by connecting the gate pad 131 of the semiconductor element 13 and the circuit board 14A with wires 133B to 133D. Discloses a semiconductor amplifier having a pattern of a λ / 2 open stub (a short stub for a half-wave) with respect to the fundamental wave.

特開平６−２０４７６４号公報（第１図）Japanese Patent Laid-Open No. 6-204764 (FIG. 1)

特開２００２−７６８０２号公報（第１図）Japanese Patent Laid-Open No. 2002-76802 (FIG. 1)

しかし、特許文献１に記載のものでは、高周波電力増幅器の出力側にスタブを介して整合回路を設けているので、各種電気長の高調波処理のためのスタブが必要となり、パッケージ内の基板に設ける場合には、パッケージはスタブや整合回路を収容するだけのサイズのものが必要となり、収納スペースの都合からスタブ配置位置の制約により最適位置に多数のスタブを設置できないため広帯域の高調波処理が困難であるという課題があった。 However, in the thing of patent document 1, since the matching circuit is provided via the stub in the output side of the high frequency power amplifier, the stub for harmonic processing of various electric lengths is needed, and it is in the board | substrate in a package. When installing, the package must be large enough to accommodate the stub and matching circuit, and because of the limitation of the stub placement position, a large number of stubs cannot be installed at the optimal position due to the storage space. There was a problem that it was difficult.

また、特許文献２に記載のものは、半導体素子１３のゲートパッド１３１の各セル毎にオープンスタブを設けるのですべてのセルの１／２倍波の利得を落とす利点があるものの、多数のオープンスタブを必要とするという課題があった。 Moreover, although the thing of patent document 2 provides an open stub for every cell of the gate pad 131 of the semiconductor element 13, since there exists an advantage which falls the gain of 1/2 frequency of all the cells, many open stubs are provided. There was a problem of requiring.

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、スタブを用いることなく高調波インピーダンスの調整を行い、高調波処理可能な高効率で広帯域の高周波半導体増幅器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a high-efficiency and wide-band high-frequency semiconductor amplifier capable of performing harmonic processing by adjusting harmonic impedance without using a stub. Objective.

請求項１に係る高周波半導体増幅器は、入力端子から入力されたマイクロ波を所定のマイクロ波周波数帯域幅で増幅する半導体増幅素子と、出力端子側に配置され、前記マイクロ波周波数の１／４波長の長さで形成したマイクロストリップ線路構成の第１インピーダンス変成器と、この第１インピーダンス変成器に前置して配置され、前記マイクロ波周波数の１／４波長の長さで形成した前記第１インピーダンス変成器より幅広のマイクロストリップ線路構成の第２インピーダンス変成器と、この第２インピーダンス変成器と前記第１インピーダンス変成器とで変成された前記出力端子の基本波の基準特性インピーダンスと整合し、前記第２インピーダンス変成器より幅広のマイクロストリップ線路構成の高調波インピーダンス調整線路と、この高調波インピーダンス調整線路に出力側が接続されると共に入力側が前記半導体増幅素子の出力と接続され、誘導性リアクタンス成分でインピーダンス変換する素子近傍整合回路と、一端が接地され、他端が前記素子近傍整合回路の出力側と接続されたインピーダンス調整用の抵抗器とを備え、前記高調波インピーダンス調整線路は基本波に対するインピーダンスを維持し、高調波に対しては短絡インピーダンス近傍となるインピーダンス変換を行い、前記素子近傍整合回路は基本波に対しては前記半導体増幅素子の特性インピーダンスと整合するようにインピーダンス変換して収束させ、高調波に対しては開放インピーダンス近傍となるようにインピーダンス変換して収束させるものである。
A high-frequency semiconductor amplifier according to claim 1 is disposed on the output terminal side of a semiconductor amplifying element that amplifies a microwave input from an input terminal with a predetermined microwave frequency bandwidth, and is a quarter wavelength of the microwave frequency. A first impedance transformer having a microstrip line configuration formed by the length of the first impedance transformer and the first impedance transformer disposed in front of the first impedance transformer and formed by a length of a quarter wavelength of the microwave frequency. A second impedance transformer having a microstrip line configuration wider than the impedance transformer, and a reference characteristic impedance of a fundamental wave of the output terminal transformed by the second impedance transformer and the first impedance transformer , A harmonic impedance adjustment line of a microstrip line configuration wider than the second impedance transformer; The output side of the harmonic impedance adjustment line is connected to the output of the semiconductor amplifying element and the input side is connected to the output of the semiconductor amplifying element. and a resistor for impedance adjustment, which is connected to the output side of the matching circuit, the harmonic impedance adjusting line maintains the impedance for the fundamental wave, a harmonic pair to short-circuit impedance near and name Ru impedance conversion The near-element matching circuit performs impedance conversion so as to match the characteristic impedance of the semiconductor amplifying element with respect to the fundamental wave and converges it, and impedance conversion is performed so that the harmonic wave is close to the open impedance. To converge.

請求項２に係る高周波半導体増幅器は、入力端子から入力されたマイクロ波を所定のマイクロ波周波数帯域幅で増幅する半導体増幅素子と、出力端子側に配置され、前記マイクロ波周波数の１／４波長の長さで形成したマイクロストリップ線路構成の第１インピーダンス変成器と、この第１インピーダンス変成器に前置して配置され、前記マイクロ波周波数の１／４波長の長さで形成した前記第１インピーダンス変成器より幅広のマイクロストリップ線路構成の第２インピーダンス変成器と、この第２インピーダンス変成器と前記第１インピーダンス変成器とで変成された前記出力端子の基本波の基準特性インピーダンスと整合し、前記第２インピーダンス変成器より幅広のマイクロストリップ線路構成の高調波インピーダンス調整線路と、この高調波インピーダンス調整線路に出力側が接続されると共に入力側が前記半導体増幅素子の出力と接続され、誘導性リアクタンス成分でインピーダンス変換する素子近傍整合回路と、一端がコンデンサを介して接地され、他端が前記素子近傍整合回路の出力側と接続されたインピーダンス調整用のインダクタとを備え、前記高調波インピーダンス調整線路は基本波に対するインピーダンスを維持し、高調波に対しては短絡インピーダンス近傍となるインピーダンス変換を行い、前記素子近傍整合回路は基本波に対しては前記半導体増幅素子の特性インピーダンスと整合するようにインピーダンス変換して収束させ、高調波に対しては開放インピーダンス近傍となるようにインピーダンス変換して収束させるものである。

A high-frequency semiconductor amplifier according to claim 2 is disposed on the output terminal side of a semiconductor amplifying element that amplifies a microwave input from an input terminal with a predetermined microwave frequency bandwidth, and is a quarter wavelength of the microwave frequency. A first impedance transformer having a microstrip line configuration formed by the length of the first impedance transformer and the first impedance transformer disposed in front of the first impedance transformer and formed by a length of a quarter wavelength of the microwave frequency. A second impedance transformer having a microstrip line configuration wider than the impedance transformer, and a reference characteristic impedance of a fundamental wave of the output terminal transformed by the second impedance transformer and the first impedance transformer , A harmonic impedance adjustment line of a microstrip line configuration wider than the second impedance transformer; The output side of the harmonic impedance adjustment line is connected to the output side of the semiconductor amplifying element and the input side is connected to the output of the semiconductor amplifying element. There comprising an inductor for impedance adjustment, which is connected to the output side of the device near the matching circuit, the harmonic impedance adjusting line maintains the impedance for the fundamental wave, that Do a short impedance vicinity to pair the harmonic Impedance conversion is performed, and the near-element matching circuit performs impedance conversion so as to match the characteristic impedance of the semiconductor amplifying element with respect to the fundamental wave, and converges with respect to the harmonic so as to be close to the open impedance. It transforms and converges.

請求項１に係る高周波半導体増幅器によれば、開放スタブや短絡スタブを用いなくても変成器と高調波インピーダンス調整線路及び素子近傍整合回路を用いて高調波を開放インピーダンス近くの最適点に収束させることが可能になり、基本波整合、高調波処理とも広帯域に亘って行われ、広帯域幅で高効率の高周波半導体増幅器を構成することが可能であると共に、抵抗器を付加することにより、インピーダンス変成線路の伝送パターン幅を短く構成できる効果を有する。 According to the high-frequency semiconductor amplifier according to claim 1, the harmonics are converged to an optimum point near the open impedance by using the transformer, the harmonic impedance adjustment line, and the element vicinity matching circuit without using the open stub or the short-circuit stub. Both fundamental wave matching and harmonic processing are performed over a wide band, and it is possible to construct a high-frequency semiconductor amplifier with a wide bandwidth and high efficiency, and by adding a resistor, impedance transformation is possible. The transmission pattern width of the line can be shortened.

請求項２に係る高周波半導体増幅器によれば、開放スタブや短絡スタブを用いなくても変成器と高調波インピーダンス調整線路及び素子近傍整合回路を用いて高調波を開放インピーダンス近くの最適点に収束させることが可能になり、基本波整合、高調波処理とも広帯域に亘って行われ、広帯域幅で高効率の高周波半導体増幅器を構成することが可能であると共に、インダクタを付加することにより、インピーダンス変成線路の伝送パターン幅を短く構成できる効果を有する。 According to the high-frequency semiconductor amplifier according to claim 2, the harmonic is converged to the optimum point near the open impedance by using the transformer, the harmonic impedance adjustment line, and the element vicinity matching circuit without using the open stub or the short-circuit stub. It is possible to construct a high-frequency semiconductor amplifier having a wide bandwidth and a high efficiency by performing both fundamental wave matching and harmonic processing over a wide band, and by adding an inductor, an impedance transformation line The transmission pattern width can be shortened.

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る高周波半導体増幅器ついて説明する。図１は、実施の形態１による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。図１において、１は線路インピーダンスＺ１の第１インピーダンス変成器、２は線路インピーダンスＺ２の第２インピーダンス変成器、３は線路インピーダンスＺ３の高調波インピーダンス調整線路、４は開放インピーダンスＺ４を有する素子近傍整合回路、５はＦＥＴなどを用いた電力増幅用の高周波増幅素子である。 Embodiment 1 FIG.
The high frequency semiconductor amplifier according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block configuration diagram of the high-frequency semiconductor amplifier according to the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a first impedance transformer of line impedance Z1, 2 is a second impedance transformer of line impedance Z2, 3 is a harmonic impedance adjustment line of line impedance Z3, and 4 is a near-element matching having an open impedance Z4. A circuit 5 is a high-frequency amplification element for power amplification using an FET or the like.

６は第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３を載置し、素子近傍整合回路４の一方端を端部に配置した地導体（図示せず）を有する外部基板、７は高周波増幅素子５としての半導体チップ（素子チップ）、８は半導体チップ７を収納し、素子近傍整合回路４の他端を端部に配置したパッケージ（高周波パッケージ）である。９は高周波パッケージ８の入力端子（高周波入力端子）、１０は外部基板６の出力端子（高周波出力端子）である。なお、第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３、素子近傍整合回路４を含めて出力整合回路と称す。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。 6 has a ground conductor (not shown) on which the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, and the harmonic impedance adjustment line 3 are mounted, and one end of the element vicinity matching circuit 4 is disposed at the end. An external substrate, 7 is a semiconductor chip (element chip) as the high-frequency amplifying element 5, and 8 is a package (high-frequency package) in which the semiconductor chip 7 is accommodated and the other end of the element vicinity matching circuit 4 is disposed at the end. Reference numeral 9 denotes an input terminal (high frequency input terminal) of the high frequency package 8, and 10 denotes an output terminal (high frequency output terminal) of the external substrate 6. The first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, the harmonic impedance adjustment line 3, and the element vicinity matching circuit 4 are collectively referred to as an output matching circuit. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

次に線路インピーダンスについて図２を用いて説明する。図２は、図１に示した高周波半導体増幅器のブロック構成図の線路インピーダンスと回路インピーダンスとを説明する図である。図２において、Γは高周波増幅素子５から出力側を見た回路インピーダンス、Γ’は高調波インピーダンス調整線路３から出力側を見た回路インピーダンス、Ｚ１〜Ｚ４はそれぞれの線路インピーダンスを示す。高周波出力端子１０の端子負荷としての基準特性インピーダンスをＺ０とする。Ｚ０に対して、出力端子１０側に設置した第１インピーダンス変成器１と第１インピーダンス変成器１に前置した第２インピーダンス変成器２の２種の伝送線路で形成した線路でリアクタンス成分を持たないリアルインピーダンスの変化で回路インピーダンス（Γ’）がＺ３となるようにインピーダンス変換を行う。 Next, the line impedance will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the line impedance and circuit impedance of the block configuration diagram of the high-frequency semiconductor amplifier shown in FIG. In FIG. 2, Γ is a circuit impedance when the output side is viewed from the high frequency amplifying element 5, Γ ′ is a circuit impedance when the output side is viewed from the harmonic impedance adjustment line 3, and Z1 to Z4 are line impedances. A reference characteristic impedance as a terminal load of the high-frequency output terminal 10 is Z0. With respect to Z0, there is a reactance component in a line formed by two types of transmission lines, a first impedance transformer 1 installed on the output terminal 10 side and a second impedance transformer 2 placed in front of the first impedance transformer 1. Impedance conversion is performed so that the circuit impedance (Γ ′) becomes Z3 when there is no change in real impedance.

次に第１インピーダンス変成器１と第２インピーダンス変成器２に前置した高調波インピーダンス調整線路３では、第１インピーダンス変成器１と第２インピーダンス変成器２で変成されたインピーダンスと基本波に対しては同一の特性インピーダンス（Ｚ３）として整合させる。この場合、高調波に対しては整合していないことによりインピーダンスは変動する。 Next, in the harmonic impedance adjustment line 3 placed in front of the first impedance transformer 1 and the second impedance transformer 2, the impedance and the fundamental wave transformed by the first impedance transformer 1 and the second impedance transformer 2 are compared. Are matched as the same characteristic impedance (Z3). In this case, the impedance fluctuates because the harmonics are not matched.

次に素子近傍整合回路４は、本実施の形態１では、外部基板６と高周波パッケージ８とに跨って配置される。すなわち、素子近傍整合回路４の一端は、高調波インピーダンス調整線路３の入力に接続され、素子近傍整合回路４の入力側他端は高周波増幅素子５のドレイン（Ｄ）出力に接続される。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 Next, the element vicinity matching circuit 4 is disposed across the external substrate 6 and the high-frequency package 8 in the first embodiment. That is, one end of the element vicinity matching circuit 4 is connected to the input of the harmonic impedance adjustment line 3, and the other end on the input side of the element vicinity matching circuit 4 is connected to the drain (D) output of the high frequency amplification element 5. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

図３は、実施の形態１による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。図３において、２１は第１インピーダンス変成器１領域のパターン（マイクロストリップパターン）、２２は第２インピーダンス変成器２領域のパターン（マイクロストリップパターン）、２３は高調波インピーダンス調整線路３領域のパターン（マイクロストリップパターン）、２４は素子近傍整合回路４領域のパターンである。 FIG. 3 is a schematic pattern diagram of the high-frequency semiconductor amplifier according to the first embodiment. FIG. 3 (a) is a plan view and FIG. 3 (b) is a side view. In FIG. 3, 21 is a pattern of the first impedance transformer 1 region (microstrip pattern), 22 is a pattern of the second impedance transformer 2 region (microstrip pattern), and 23 is a pattern of the harmonic impedance adjustment line 3 region (microstrip pattern). Microstrip pattern) 24 is a pattern of the element vicinity matching circuit 4 region.

３１は半導体チップ７のドレインと素子近傍整合回路４の他端とを接続する１５〜２０μｍ径のアルミ線又は金線などを用いたワイヤ、３２は端子周辺にハーメチックシールを施した多極パターン又は細線導体リードなど用いて高インダクタンスとした高周波パッケージ８側のフィードスルー部、３３は細線又はパターンで形成した接続用のリード、３４はリード３３と電気接続する外部基板６側のパッド領域部である。なお、ワイヤ３１、フィードスルー部３２、リード３３及びパッド領域部３４を含めて素子近傍整合回路４を構成する。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 31 is a wire using a 15-20 μm diameter aluminum wire or gold wire connecting the drain of the semiconductor chip 7 and the other end of the element vicinity matching circuit 4, and 32 is a multipolar pattern with a hermetic seal around the terminal or A feedthrough portion on the high-frequency package 8 side having high inductance using a thin wire lead or the like, 33 is a connection lead formed by a thin line or pattern, and 34 is a pad region portion on the external substrate 6 side electrically connected to the lead 33. . The element vicinity matching circuit 4 includes the wire 31, the feedthrough portion 32, the lead 33, and the pad region portion 34. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

第１インピーダンス変成器１領域のパターン２１のパターン長は高周波増幅素子５の増幅帯域中心波長の１／４の電気長に設定される。第２インピーダンス変成器２領域のパターン２２のパターン長も高周波増幅素子５の増幅帯域中心波長の１／４の電気長に設定されるがパターン幅は第１インピーダンス変成器１領域のパターン２１のパターン幅より幅広に設定される。対して高周波インピーダンス調整回路３領域のパターン２３のパターン長は高周波増幅素子５の増幅帯域中心波長の１／２電気長又はそれ以上に長く設定し、パターン幅は第２インピーダンス変成器２領域のパターン２２のパターン幅よりさらに幅広に設定し、この伝送線路の基本波インピーダンスはＺ３になるようにする。 The pattern length of the pattern 21 in the first impedance transformer 1 region is set to an electrical length that is ¼ of the center wavelength of the amplification band of the high-frequency amplification element 5. The pattern length of the pattern 22 in the second impedance transformer 2 region is also set to ¼ the electrical length of the center wavelength of the amplification band of the high-frequency amplification element 5, but the pattern width is the pattern of the pattern 21 in the first impedance transformer 1 region. It is set wider than the width. On the other hand, the pattern length of the pattern 23 in the high-frequency impedance adjustment circuit 3 region is set to be 1/2 electric length or longer than the center wavelength of the amplification band of the high-frequency amplification element 5, and the pattern width is the pattern of the second impedance transformer 2 region. It is set to be wider than the pattern width of 22, and the fundamental wave impedance of this transmission line is set to Z3.

図４は実施の形態１による高周波半導体増幅器の基本波及び高調波インピーダンスの軌跡を説明するインピーダンスチャートである。図４において、○内の数値１〜４は順に第１インピーダンス変成器１の線路、第２インピーダンス変成器２の線路、高調波インピーダンス調整線路３の線路、素子近傍整合回路４線路それぞれのインピーダンスの変動を示し、実線矢印は基本波インピーダンスの軌跡、破線矢印は高調波インピーダンスの軌跡を示す。 FIG. 4 is an impedance chart for explaining the loci of the fundamental wave and the harmonic impedance of the high-frequency semiconductor amplifier according to the first embodiment. In FIG. 4, numerical values 1 to 4 in the circles indicate the impedances of the first impedance transformer 1 line, the second impedance transformer 2 line, the harmonic impedance adjustment line 3, and the element vicinity matching circuit 4 line in order. The solid line arrow indicates the locus of fundamental wave impedance, and the broken line arrow indicates the locus of harmonic impedance.

次に作用について説明する。高調波の波長を基本波の２倍波、例えば高周波増幅素子５の増幅帯域中心周波数を基本波周波数（ｆ０）とし、２倍波を高調波周波数（２ｆ０）とすると第１インピーダンス変成器１と第２インピーダンス変成器２で変成された基本波インピーダンスと高調波インピーダンス調整線路３のインピーダンスは同一とするため、高調波インピーダンス調整線路３は基本波に対して整合しており基本波のインピーダンスは変動しないが高調波のインピーダンスは整合していないため変動する。 Next, the operation will be described. When the wavelength of the harmonic wave is a second harmonic wave of the fundamental wave, for example, the center frequency of the amplification band of the high frequency amplifying element 5 is the fundamental wave frequency (f0) and the second harmonic wave is the harmonic frequency (2f0), the first impedance transformer 1 Since the fundamental wave impedance transformed by the second impedance transformer 2 and the impedance of the harmonic impedance adjustment line 3 are the same, the harmonic impedance adjustment line 3 is matched to the fundamental wave and the impedance of the fundamental wave varies. Although the impedance of the harmonics is not matched, it fluctuates.

また、高調波のうち、主要な高調波である２倍波（２ｆ０）のインピーダンスは図４の○内３に示すように高調波インピーダンスの周波数による広がりは大きい。 In addition, the impedance of the second harmonic (2f0), which is the main harmonic among the harmonics, has a large spread due to the frequency of the harmonic impedance as indicated by a circle 3 in FIG.

素子近傍整合回路４のワイヤ３１、フィードスルー部３２、リード３３及びパッド領域部３４は基本的に誘導性リアクタンス回路を形成しており、基本波インピーダンスは周波数によらず最適点近くに収束する。また、高調波インピーダンスは周波数によらず開放インピーダンス近くの最適点近くに収束する。すなわち、高周波増幅素子５の最大効率が得られる最適点付近に整合回路インピーダンスが収束する。 The wire 31, the feedthrough portion 32, the lead 33, and the pad region portion 34 of the element vicinity matching circuit 4 basically form an inductive reactance circuit, and the fundamental wave impedance converges near the optimum point regardless of the frequency. Further, the harmonic impedance converges near the optimum point near the open impedance regardless of the frequency. That is, the matching circuit impedance converges near the optimum point where the maximum efficiency of the high-frequency amplifying element 5 is obtained.

次に整合回路の基本波と高調波の最適点について説明する。図５は、図４に示したインピーダンスチャートの最適点の詳細を説明するインピーダンスチャートである。図５において、Ａ部は基本波に対する最適点領域、Ｂ部は高調波に対する最適点領域であり、Γはそれぞれの周波数で出力側を見た整合回路インピーダンスとする。ＦＬは高周波増幅素子５の帯域下限周波数、ＦＨは高周波増幅素子５の帯域上限周波数である。図６は、高周波半導体素子５の増幅器としての周波数特性を説明する図である。図５、図６において最適点付近では、整合回路インピーダンスはＡ部拡大図の実線矢印で示すように基本波は低周波から高周波方向に向かって変化し、最適点も破線矢印で示すように移動する。 Next, the optimum points of the fundamental wave and harmonics of the matching circuit will be described. FIG. 5 is an impedance chart for explaining details of the optimum points of the impedance chart shown in FIG. In FIG. 5, part A is the optimum point region for the fundamental wave, part B is the optimum point region for the harmonics, and Γ is the matching circuit impedance when the output side is viewed at each frequency. FL is the lower limit frequency of the high frequency amplifying element 5, and FH is the upper limit frequency of the high frequency amplifying element 5. FIG. 6 is a diagram for explaining the frequency characteristics of the high-frequency semiconductor element 5 as an amplifier. 5 and 6, in the vicinity of the optimum point, the matching circuit impedance changes from the low frequency to the high frequency direction as indicated by the solid arrow in the enlarged view of part A, and the optimum point also moves as indicated by the broken line arrow. To do.

同様に整合回路インピーダンスはＢ部拡大図の実線矢印で示すように高調波は低周波から高周波方向に向かって変化し、最適点も破線矢印で示すように移動する。 Similarly, the matching circuit impedance changes from the low frequency to the high frequency direction as indicated by the solid line arrow in the enlarged view of part B, and the optimum point moves as indicated by the broken line arrow.

以上からこの発明の実施の形態１によれば開放スタブや短絡スタブを用いなくても最適点インピーダンス付近の高周波半導体素子５のインピーダンスに対応して、変成器と高調波インピーダンス調整線路３及び素子近傍整合回路４とを用いて高調波処理が可能となる。特に高調波に対するインピーダンスが高くなるので、高調波を開放インピーダンス近くの最適点近くに収束することが可能となり、基本波整合、高調波処理とも広帯域に行われることにより、広帯域に亘って高効率の高周波半導体増幅器を構成することが可能である。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, the transformer, the harmonic impedance adjustment line 3 and the vicinity of the element are provided corresponding to the impedance of the high-frequency semiconductor element 5 near the optimum point impedance without using an open stub or a short-circuit stub. Harmonic processing can be performed using the matching circuit 4. In particular, since the impedance to harmonics becomes high, it becomes possible to converge harmonics near the optimum point near open impedance, and both fundamental wave matching and harmonic processing are performed in a wide band, so that high efficiency can be achieved over a wide band. A high-frequency semiconductor amplifier can be configured.

実施の形態２．
実施の形態１では、素子近傍整合回路４にフィードスルー部３２に直接ワイヤ３１を接続したが実施の形態２では間接的に接続させた場合について図７を用いて説明する。図７は、実施の形態２による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図である。図７において、３５はワイヤ３１を中継する小型中継基板（中継板）、３６は小型中継基板３５とフィードスルー部３２とを接続するピッチを小さくすることにより高インダクタンスとしたワイヤである。その他構成は実施の形態１で説明した内容と同一とする。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the wire 31 is directly connected to the feed-through portion 32 in the element vicinity matching circuit 4, but in the second embodiment, a case where the wire 31 is indirectly connected will be described with reference to FIG. 7. FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams of the high-frequency semiconductor amplifier according to the second embodiment. FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a side view. In FIG. 7, 35 is a small relay board (relay plate) that relays the wire 31, and 36 is a wire that has a high inductance by reducing the pitch connecting the small relay board 35 and the feedthrough portion 32. Other configurations are the same as those described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding parts.

実施の形態２によれば、小型中継基板３５を介してワイヤ３１及びワイヤ３６でフィードスルー部３２に接続するので、素子近傍整合回路４における誘導性リアクタンス成分を実施の形態１に比べて高く設定することもでき、ワイドバンドギャップ（ＷＢＧ）素子などで比較的高い特性インピーダンスを保有する半導体チップ７であっても高調波インピーダンスの調整が可能である。 According to the second embodiment, since the wire 31 and the wire 36 are connected to the feedthrough portion 32 via the small relay board 35, the inductive reactance component in the element vicinity matching circuit 4 is set higher than that in the first embodiment. The harmonic impedance can be adjusted even in the semiconductor chip 7 having a relatively high characteristic impedance such as a wide band gap (WBG) element.

実施の形態３．
実施の形態１及び２では、パッケージ８に半導体チップ７を収納し、そのドレイン出力を外部基板６に接続したが、実施の形態３では、パッケージ内に半導体チップ７と整合回路とを収納した場合について図８を用いて説明する。 Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the semiconductor chip 7 is accommodated in the package 8 and the drain output thereof is connected to the external substrate 6. However, in the third embodiment, the semiconductor chip 7 and the matching circuit are accommodated in the package. Will be described with reference to FIG.

図８は実施の形態３による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。図８において、８０はパッケージ、９０は裏面がパッケージと接触することで地導体を有するパッケージ８０内に収納された内部基板であり、半導体チップ７以外の第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３、素子近傍整合回路４を収納する出力整合回路を構成する。なお、動作・作用は実施の形態１で説明したものに準ずる。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 8 is a block diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to the third embodiment. In FIG. 8, reference numeral 80 denotes a package, and 90 denotes an internal substrate housed in a package 80 having a ground conductor by contacting the back surface with the package. The first impedance transformer 1 and the second impedance transformer other than the semiconductor chip 7 are shown. And an output matching circuit that houses the harmonic impedance adjusting line 3 and the element vicinity matching circuit 4. The operation / action is similar to that described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

実施の形態３によれば素子近傍整合回路４を含め、内部基板９０側に出力整合回路を構成するので、半導体チップ７の特性インピーダンスに合わせた線路インピーダンスを形成すると共に高調波を抑圧することが可能である。 According to the third embodiment, since the output matching circuit is configured on the internal substrate 90 side including the element vicinity matching circuit 4, it is possible to form a line impedance that matches the characteristic impedance of the semiconductor chip 7 and suppress harmonics. Is possible.

実施の形態４．
実施の形態３では、パッケージ８０に半導体チップ７と内部基板９０とを分離して構成したが実施の形態４では、パッケージ内に半導体チップ７と出力整合回路とを一体化して収納した場合について図９を用いて説明する。 Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the semiconductor chip 7 and the internal substrate 90 are separated from each other in the package 80. In the fourth embodiment, the semiconductor chip 7 and the output matching circuit are integrated and housed in the package. 9 will be used for explanation.

図９は、実施の形態４による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。図９において、８１はパッケージ、１００はパッケージ８１内に搭載した半導体チップ７、第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３、素子近傍整合回路４を一体化して半導体基板に集積したＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）である。なお、動作・作用は実施の形態１で説明したものに準ずる。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 9 is a block diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to the fourth embodiment. In FIG. 9, 81 is a package, 100 is a semiconductor chip 7 mounted in the package 81, the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, the harmonic impedance adjustment line 3, and the element vicinity matching circuit 4 are integrated. An MMIC (monolithic microwave integrated circuit) integrated on a semiconductor substrate. The operation / action is similar to that described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

実施の形態４によれば、半導体チップ７を含めてパッケージ８１内にＭＭＩＣを搭載したので超小型の高周波半導体増幅器を構成することができる。 According to the fourth embodiment, since the MMIC is mounted in the package 81 including the semiconductor chip 7, an ultra-small high-frequency semiconductor amplifier can be configured.

実施の形態５．
実施の形態１〜４では、整合回路（線路）は連続したパターンで構成したが、実施の形態５では一部に抵抗器を挿入して整合する場合について図１０を用いて説明する。 Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, the matching circuit (line) is configured in a continuous pattern. In the fifth embodiment, a case where matching is performed by inserting a resistor in part will be described with reference to FIG.

図１０は、実施の形態５による高周波半導体増幅器の構成図である。図１０において、３７は抵抗器を示す。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 10 is a configuration diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to the fifth embodiment. In FIG. 10, reference numeral 37 denotes a resistor. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

多段インピーダンス変成線路パターンの一部に抵抗器３７を挿入してインピーダンス整合を行うことによっても、基本波の整合が可能である。抵抗器３７の抵抗値を誘導リアクタンス成分の無い、リアル抵抗値として特性インピーダンスに合わせて小さく設定することにより実施の形態１〜４と比較して伝送線路の安定性が高くなる。言い換えれば、インピーダンス変成線路に抵抗器３７を挿入することにより、特性インピーダンスの調整を行うこともできる。 The fundamental wave can also be matched by inserting the resistor 37 into a part of the multistage impedance transformation line pattern and performing impedance matching. By setting the resistance value of the resistor 37 as a real resistance value having no inductive reactance component to be small in accordance with the characteristic impedance, the stability of the transmission line is increased as compared with the first to fourth embodiments. In other words, the characteristic impedance can be adjusted by inserting the resistor 37 into the impedance transformation line.

また抵抗器３７から見た出力側に設けられた第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３の特性インピーダンスを実施の形態１〜４より大きくして線路幅を小さくすることができるので、抵抗器３７による電力損失は大きくなるが、伝送線路の周辺に地導体（接地）パターンやパッケージ８との固定用のねじ穴パターンを配置することも可能となり、小型な高周波半導体増幅器を構成できる。 In addition, the characteristic impedance of the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, and the harmonic impedance adjustment line 3 provided on the output side viewed from the resistor 37 is made larger than those in the first to fourth embodiments to increase the line width. Since the power loss due to the resistor 37 increases, it is possible to arrange a ground conductor (ground) pattern and a screw hole pattern for fixing to the package 8 around the transmission line. A high-frequency semiconductor amplifier can be configured.

図１１は、実施の形態５による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。図１１において、３７はチップ抵抗器、３８は基板裏面の地導体（接地パターン）又はパッケージ８底面の地導体に接続するスルーホールである。その他構成は実施の形態１で説明した内容と同一とする。図中、図３と同一符号は、同一又は相当部分を示す。図１１に示すように、素子近傍整合回路４の周辺に抵抗器３７を配置することで、連続形成された第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３の幅を細くすることが可能である。 11A and 11B are schematic diagrams of the high-frequency semiconductor amplifier according to the fifth embodiment. FIG. 11A is a plan view and FIG. 11B is a side view. In FIG. 11, 37 is a chip resistor, and 38 is a through hole connected to a ground conductor (ground pattern) on the back surface of the substrate or a ground conductor on the bottom surface of the package 8. Other configurations are the same as those described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 11, the width of the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, and the harmonic impedance adjustment line 3 that are continuously formed by disposing the resistor 37 around the element vicinity matching circuit 4. Can be made thinner.

以上から実施の形態５による高周波半導体増幅器によれば、インピーダンス変成線路の伝送パターン幅を実施の形態１〜４で説明したインピーダンス変成線路の伝送パターン幅よりも短く構成できるので実施の形態１〜４の伝送線路幅に比べてさらに細長の伝送線路となり、伝送線路周辺に近接して接地パターンを設ける場合や、インピーダンス変成線路を形成する基板とパッケージ８との固定用のねじ穴を伝送線路に近接して配置し、マイクロ波回路のグランドアース（接地）を強化することが可能となる。 From the above, according to the high-frequency semiconductor amplifier according to the fifth embodiment, the transmission pattern width of the impedance transformation line can be configured to be shorter than the transmission pattern width of the impedance transformation line described in the first to fourth embodiments. When the ground pattern is provided near the periphery of the transmission line, or the screw hole for fixing the substrate that forms the impedance transformation line and the package 8 is close to the transmission line. It is possible to strengthen the grounding (grounding) of the microwave circuit.

実施の形態６．
実施の形態１〜４では、整合回路（線路）は連続したパターンで構成したが、実施の形態６では一部にインダクタを挿入して並列インダクタンス整合する場合について図１２を用いて説明する。 Embodiment 6 FIG.
In the first to fourth embodiments, the matching circuit (line) is configured in a continuous pattern. However, in the sixth embodiment, a case where an inductor is partially inserted to perform parallel inductance matching will be described with reference to FIG.

図１２は、実施の形態６による高周波半導体増幅器の構成図である。図１２において、３９はインダクタ、４０はコンデンサを示す。図中、図１と同一符号は、同一又は相当部分を示す。 FIG. 12 is a configuration diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to the sixth embodiment. In FIG. 12, 39 indicates an inductor, and 40 indicates a capacitor. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

実施の形態５では、多段インピーダンス変成線路パターンの一部に抵抗器３７を挿入してインピーダンス整合を行ったが、素子近傍整合回路４の一部に、並列インダクタンスによる整合を用いることにより、整合回路インピーダンスのリアル成分を低下させてインピーダンス整合を行うこともできる。すなわち、インダクタ３９により、特性インピーダンスの調整を行う。 In the fifth embodiment, the resistor 37 is inserted into a part of the multistage impedance transformation line pattern to perform impedance matching. However, by using matching by parallel inductance for a part of the element vicinity matching circuit 4, a matching circuit is obtained. Impedance matching can also be performed by reducing the real component of the impedance. That is, the characteristic impedance is adjusted by the inductor 39.

インダクタ３９から見た出力側に設けられた第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３の特性インピーダンスを実施の形態１〜４より大きくして線路幅を小さくすることができるので、インダクタ３９による電力損失は大きくなるが、伝送線路の周辺に地導体（接地）パターンやパッケージ８との固定用のねじ穴パターンを配置することも可能となり、小型な高周波半導体増幅器を構成できる。 The characteristic impedances of the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, and the harmonic impedance adjustment line 3 provided on the output side viewed from the inductor 39 are made larger than those of the first to fourth embodiments to reduce the line width. Therefore, although the power loss due to the inductor 39 increases, a ground conductor (ground) pattern and a screw hole pattern for fixing to the package 8 can be arranged around the transmission line, and a small high-frequency semiconductor amplifier Can be configured.

図１３は、実施の形態６による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は側面図である。図１３において、３９はミアンダ状の線路パターンにより形成したインダクタ、４０はチップコンデンサを用いた直流カットコンデンサである。その他の構成は実施の形態１で説明した内容と同一とする。図中、図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。図１３に示すように、素子近傍整合回路４の周辺にインダクタ３９、コンデンサ４０を配置することで、連続形成された第１インピーダンス変成器１、第２インピーダンス変成器２、高調波インピーダンス調整線路３の幅を細くすることが可能である。 FIG. 13 is a schematic pattern diagram of the high-frequency semiconductor amplifier according to the sixth embodiment. FIG. 13 (a) is a plan view and FIG. 13 (b) is a side view. In FIG. 13, 39 is an inductor formed by a meandering line pattern, and 40 is a DC cut capacitor using a chip capacitor. Other configurations are the same as those described in the first embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding parts. As shown in FIG. 13, the first impedance transformer 1, the second impedance transformer 2, and the harmonic impedance adjustment line 3 that are continuously formed by disposing an inductor 39 and a capacitor 40 around the element vicinity matching circuit 4. It is possible to reduce the width of.

以上から実施の形態６による高周波半導体増幅器によれば、インピーダンス変成線路の伝送パターン幅を実施の形態１〜４で説明したインピーダンス変成線路の伝送パターン幅よりも短く構成できるので実施の形態１〜４の伝送線路幅に比べてさらに細長の伝送線路となり、伝送線路周辺に近接して接地パターンを設ける場合や、インピーダンス変成線路を形成する基板とパッケージ８との固定用のねじ穴を伝送線路に近接して配置し、マイクロ波回路のグランドアース（接地）を強化することが可能となる。 From the above, according to the high frequency semiconductor amplifier according to the sixth embodiment, the transmission pattern width of the impedance transformation line can be configured to be shorter than the transmission pattern width of the impedance transformation line described in the first to fourth embodiments. When the ground pattern is provided near the periphery of the transmission line, or the screw hole for fixing the substrate that forms the impedance transformation line and the package 8 is close to the transmission line. It is possible to strengthen the grounding (grounding) of the microwave circuit.

この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器の線路インピーダンスと回路インピーダンスとを説明する図である。It is a figure explaining the line impedance and circuit impedance of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。FIG. 3 is a schematic pattern diagram of the high-frequency semiconductor amplifier according to Embodiment 1 of the present invention, in which FIG. 3 (a) is a plan view and FIG. 3 (b) is a side view. この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器の基本波及び高調波インピーダンスの軌跡を説明するインピーダンスチャートである。It is an impedance chart explaining the locus | trajectory of the fundamental wave and harmonic impedance of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器のインピーダンスチャートである。It is an impedance chart of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による高周波半導体増幅器の周波数特性を説明する図である。It is a figure explaining the frequency characteristic of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は側面図である。FIG. 7A is a schematic diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a side view. この発明の実施の形態３による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態５による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図である。FIG. 11A is a schematic diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 11A is a plan view, and FIG. 11B is a side view. この発明の実施の形態６による高周波半導体増幅器のブロック構成図である。It is a block block diagram of the high frequency semiconductor amplifier by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態６による高周波半導体増幅器の模式パターン化した図であり、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は側面図である。FIG. 13A is a schematic diagram of a high-frequency semiconductor amplifier according to Embodiment 6 of the present invention, FIG. 13A is a plan view, and FIG. 13B is a side view.

Explanation of symbols

１・・第１インピーダンス変成器２・・第２インピーダンス変成器
３・・高調波インピーダンス調整線路４・・素子近傍整合回路
５・・半導体増幅素子（増幅素子）６・・外部基板
７・・素子チップ（半導体チップ）８・・パッケージ（ＰＫＧ）
９・・入力端子（高周波入力端子）１０・・出力端子（高周波出力端子）
２１・・第１インピーダンス変成器領域のパターン
２２・・第２インピーダンス変成器領域のパターン
２３・・高調波インピーダンス調整線路領域のパターン
２４・・素子近傍整合回路領域のパターン
３１・・ワイヤ３２・・フィードスルー部３３・・リード
３４・・外部基板側のパッド領域部
３５・・小型中継基板（中継板）３６・・ワイヤ（高インダクタンスワイヤ）
３７・・チップ抵抗器（抵抗器）３８・・スルーホール
３９・・線路により形成したインダクタ（インダクタ）
４０・・直流カットコンデンサ
８０・・パッケージ（ＰＫＧ）８１・・パッケージ（ＰＫＧ）９０・・内部基板
１００・・ＭＭＩＣ 1 .. First impedance transformer 2.. Second impedance transformer 3. Harmonic impedance adjustment line 4 .. Element vicinity matching circuit 5 .. Semiconductor amplification element (amplification element) 6 .. External substrate 7. Chip (semiconductor chip) 8. Package (PKG)
9. ・ Input terminal (high frequency input terminal) 10. ・ Output terminal (high frequency output terminal)
21.. First impedance transformer region pattern 22. Second impedance transformer region pattern 23. Harmonic impedance adjustment line region pattern 24... Element near matching circuit region pattern 31. Feedthrough part 33 ·· Lead 34 · · Pad area 35 on the external substrate side · · Small relay board (relay plate) 36 · · Wire (high inductance wire)
37 .. Chip resistors (resistors) 38.. Through holes 39.. Inductors formed by lines (inductors)
40 .. DC cut capacitor 80. Package (PKG) 81. Package (PKG) 90. Internal substrate 100. MMIC

Claims

A semiconductor amplifying element that amplifies a microwave input from an input terminal with a predetermined microwave frequency bandwidth, and a microstrip line configuration that is arranged on the output terminal side and has a length of ¼ wavelength of the microwave frequency First impedance transformer, and a microstrip line configuration arranged in front of the first impedance transformer and wider than the first impedance transformer formed with a length of ¼ wavelength of the microwave frequency a second impedance transformer, consistent with standard characteristic impedance of the fundamental wave of said output terminal modified with a second impedance transformer and the first impedance transformer, the second impedance transformer from the wider micro The harmonic impedance adjustment line with a strip line configuration and the harmonic impedance adjustment line And the input side is connected to the output of the semiconductor amplifying element, the near-element matching circuit for impedance conversion with an inductive reactance component, one end is grounded, and the other end is connected to the output side of the near-element matching circuit. comprising an impedance adjusting resistor has, the harmonic impedance adjusting line maintains the impedance for the fundamental wave, and against the harmonics performs short impedance near and name Ru impedance converter, the device near the matching circuit A high frequency semiconductor amplifier that converges the fundamental wave by impedance conversion so as to match the characteristic impedance of the semiconductor amplifying element, and converges the harmonic wave by impedance conversion so as to be close to the open impedance.

A semiconductor amplifying element that amplifies a microwave input from an input terminal with a predetermined microwave frequency bandwidth, and a microstrip line configuration that is arranged on the output terminal side and has a length of ¼ wavelength of the microwave frequency First impedance transformer, and a microstrip line configuration arranged in front of the first impedance transformer and wider than the first impedance transformer formed with a length of ¼ wavelength of the microwave frequency a second impedance transformer, consistent with standard characteristic impedance of the fundamental wave of said output terminal modified with a second impedance transformer and the first impedance transformer, the second impedance transformer from the wider micro The harmonic impedance adjustment line with a strip line configuration and the harmonic impedance adjustment line And the input side is connected to the output of the semiconductor amplifying element, the element vicinity matching circuit for impedance conversion with an inductive reactance component, one end is grounded via a capacitor, and the other end is the output of the element vicinity matching circuit and a inductor for impedance adjustment, which is connected to the side, the harmonic impedance adjusting line maintains the impedance for the fundamental wave, is against the harmonic performs impedance conversion ing circuiting impedance near the device near The matching circuit is a high-frequency semiconductor amplifier that converges the fundamental wave by impedance conversion so as to match the characteristic impedance of the semiconductor amplifying element, and converges the harmonic wave by impedance conversion so as to be close to the open impedance. .