Planar empfangende Mehrkanal-AFAR-X-Band-Module basierend auf LTCC-Keramik-Made in Russia

Planar empfangende Mehrkanal-AFAR-X-Band-Module basierend auf LTCC-Keramik-Made in Russia
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Video: Planar empfangende Mehrkanal-AFAR-X-Band-Module basierend auf LTCC-Keramik-Made in Russia

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Anonim
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Planar AFAR haben gegenüber anderen Lösungen deutliche Vorteile in Bezug auf Gewicht und Größe. Die Masse und Dicke des AFAR-Vlieses wird um ein Vielfaches reduziert. Dies ermöglicht den Einsatz in kleinen Radarsuchköpfen, an Bord von UAVs und für eine neue Klasse von Antennensystemen - konforme Antennenarrays, d.h. Wiederholen der Form des Objekts. Solche Gitter sind zum Beispiel notwendig, um einen Kämpfer der nächsten, sechsten Generation zu erschaffen.

JSC "NIIPP" entwickelt mehrkanalige integrierte planare Empfangs- und Sende-AFAR-Module mit LTCC-Keramik-Technologie, die alle Elemente des AFAR-Gewebes enthalten (aktive Elemente, Antennensender, Mikrowellensignalverteilung und Steuersysteme, eine sekundäre Stromquelle, die den digitalen Controller steuert mit Schnittstellenkreislauf, Flüssigkeitskühlung) und sind ein funktionelles Komplettgerät. Die Module können zu beliebig großen Antennenarrays kombiniert werden und bei hoher Eigenintegration werden Mindestanforderungen an die Tragstruktur gestellt, die solche Module vereinen muss. Dies macht es für Endanwender viel einfacher, einen AFAR basierend auf solchen Modulen zu erstellen.

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Dank origineller Designlösungen und der Verwendung neuer und vielversprechender Materialien wie Low-Temperature Co-fired Ceramics (LTCC), Verbundmaterialien, mehrschichtige Mikrokanal-Flüssigkeitskühlstrukturen, die von JSC NIIPP entwickelt wurden, zeichnen sich hochintegrierte planare APMs aus durch:

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JSC "NIIPP" ist bereit, die Serienproduktion von planaren Empfangs-, Sende- und Sende-AFAR-Modulen der Bänder S, C, X, Ku, Ka gemäß den Anforderungen des interessierten Kunden zu entwickeln und zu organisieren.

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JSC NIIPP hat die fortschrittlichsten Positionen in Russland und der Welt in der Entwicklung von planaren APAR-Modulen unter Verwendung der LTCC-Keramiktechnologie.

Planar empfangende Mehrkanal-AFAR-X-Band-Module basierend auf LTCC-Keramik-Made in Russia
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Zitieren:

Die Ergebnisse des Forschungs- und Entwicklungskomplexes auf dem Gebiet der Herstellung von monolithischen integrierten GaAs- und SiGe-Mikrowellenschaltungen, Elementbibliotheken und CAD-Modulen, die an der Tomsker Universität für Steuerungssysteme und Funkelektronik durchgeführt wurden.

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2015 begann REC NT mit der Entwicklung eines Mikrowellen-MIC für einen universellen Multiband-Mehrkanal-Transceiver (L-, S- und C-Bänder) in Form eines „System on a Chip“(SoC). Bisher wurden auf Basis der 0,25 µm SiGe BiCMOS-Technologie die MISs der folgenden Breitband-Mikrowellengeräte (Frequenzbereich 1-4,5 GHz) entwickelt: LNA, Mischer, Digital Controlled Attenuator (DCATT) sowie der DCATT-Regelkreis.

Ausgabe: In naher Zukunft wird das "Problem" des Radars für die Yak-130, UAV, Sucher für KR und OTR auf einer sehr ernsten Ebene gelöst. Mit hoher Wahrscheinlichkeit kann davon ausgegangen werden, dass "ein Produkt, das keine Analoga in der Welt hat". AFAR "in der Gewichtsklasse" 60-80 kg (über die für die Yak-130 erforderliche 220kg-270kg Radarmasse werde ich schweigen)? Ja Einfach. Lust auf satte 30 kg AFAR?

In der Zwischenzeit … Während "dies der Fall ist":

Es gibt noch kein Serienflugzeug. Die Russische Föderation dachte nicht einmal daran, es an China und Indonesien zu verkaufen (hier wäre es besser, sich mit der SU-35 zu befassen), jedoch … Der Vertreter von Lockheed Martin und "einer Reihe" Experten "aus Russland prophezeien schon: es wird teuer, es wird Probleme mit dem Verkauf nach China und Indonesien geben.

GaN und seine festen Lösungen gehören zu den beliebtesten und vielversprechendsten Materialien in der modernen Elektronik. Weltweit wird in diese Richtung gearbeitet, es werden regelmäßig Konferenzen und Seminare organisiert, was zur schnellen Entwicklung der Technologie zur Herstellung elektronischer und optoelektronischer Geräte auf Basis von GaN beiträgt. Ein Durchbruch wird sowohl bei den Parametern von LED-Strukturen auf Basis von GaN und seinen festen Lösungen als auch bei den Eigenschaften von PPMs auf Basis von Galliumnitrid beobachtet – eine Größenordnung höher als die von Galliumarsenid-Bauelementen.

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Im Jahr 2010 wurden Feldeffekttransistoren mit Ft = 77,3 GHz und Fmax = 177 GHz mit einem Leistungsgewinn von über 11,5 dB bei 35 GHz eingesetzt. Auf Basis dieser Transistoren wurde erstmals in Russland ein MIS für einen dreistufigen Leistungsverstärker im Frequenzbereich 27–37 GHz mit Kp > 20 dB und einer maximalen Ausgangsleistung von 300 mW in. entwickelt und erfolgreich umgesetzt ein gepulster Modus. Entsprechend dem Bundeszielprogramm "Entwicklung der Basis elektronischer Bauelemente und Funkelektronik" wird eine Weiterentwicklung der wissenschaftlichen und angewandten Forschung in diese Richtung erwartet. Insbesondere die Entwicklung von InAlN / AlN / GaN-Heterostrukturen zur Herstellung von Geräten mit Betriebsfrequenzen von 30-100 GHz unter Beteiligung führender inländischer Unternehmen und Institute (FSUE-KKW Pulsar, FSUE-KKW Istok, ZAO Elma-Malakhit, JSC "Svetlana-Rost", ISHPE RAS usw.).

Parameter von heimischen Heterostrukturen und Transistoren mit der darauf basierenden optimalen Gatelänge (Berechnung):

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Es wurde experimentell festgestellt, dass für den Ka-Frequenzbereich Typ-2-Heterostrukturen mit tb = 15 nm optimal sind, von denen heute V-1400 ("Elma-Malachite") auf einem SiC-Substrat die besten Parameter aufweist, was die Entstehung sicherstellt von Transistoren mit einem Anfangsstrom von bis zu 1,1 A / mm bei einer maximalen Steilheit von bis zu 380 mA / mm und einer Grenzspannung von -4 V. In diesem Fall Feldeffekttransistoren mit LG = 180 nm (LG / tB = 12) haben fT / fMAX = 62/130 GHz in Abwesenheit von Kurzkanaleffekten, was für PA PA-Band optimal ist. Gleichzeitig haben Transistoren mit LG = 100 nm (LG / tB = 8) auf derselben Heterostruktur höhere Frequenzen fT / fMAX = 77/161 GHz, dh sie können in höherfrequenten V- und E- Bänder, sind aber aufgrund von Kurzkanaleffekten für diese Frequenzen nicht optimal.

Lassen Sie uns zusammen den fortschrittlichsten "Alien" und unsere Radare sehen:

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Retro: das Pharao-M-Radar, das jetzt der Vergangenheit angehört (es war geplant, es auf der Su-34, 1.44, Berkut zu installieren). Strahldurchmesser 500 mm. Nicht äquidistante SCHEINWERFER "Phazotron". Manchmal wird sie auch "Spear-F" genannt.

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Erklärungen:

Planartechnologie - eine Reihe von technologischen Operationen, die bei der Herstellung von planaren (flachen, Oberflächen-) Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltkreisen verwendet werden.

Anwendung:

-für Antennen: BlueTooth-Planarantennensysteme in Mobiltelefonen.

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- für Wandler IP und PT: Planartransformatoren Marathon, Zettler Magnetics oder Payton.

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- für SMD-Transistoren

usw. siehe genauer das Patent der Russischen Föderation RU2303843.

LTCC-Keramik:

Low Temperature Co-Fired Ceramic (LTCC) ist eine Co-Fired-Keramiktechnologie bei niedriger Temperatur, die zur Herstellung von Mikrowellen emittierenden Geräten verwendet wird, einschließlich Bluetooth- und WiFi-Modulen in vielen Smartphones. Es ist weithin bekannt für seine Verwendung bei der Herstellung von AFAR-Radaren des Jägers T-50 der fünften Generation und des Panzers T-14 der vierten Generation.

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Die Essenz der Technologie liegt darin, dass das Gerät wie eine Leiterplatte hergestellt wird, sich aber in einer Glasschmelze befindet. "Niedrigtemperatur" bedeutet, dass bei Temperaturen um 1000°C statt bei 2500°C für die HTCC-Technologie geröstet wird, wenn es möglich ist, nicht sehr teure Hochtemperaturkomponenten aus Molybdän und Wolfram in HTCC, aber auch billigeres Kupfer in Gold und Silber zu verwenden Legierungen.

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