Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku

Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku
Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku

Video: Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku

Video: Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku
Video: Russian TYPICAL Shopping Mall After 500 Days of Sanctions: AviaPark Moscow 2024, Apríl
Anonim
Obrázok
Obrázok

Planar AFAR má v porovnaní s inými riešeniami významné výhody z hľadiska hmotnosti a veľkosti. Hmotnosť a hrúbka pásu AFAR sa niekoľkokrát zníži. To im umožňuje použitie v radarových navádzacích hlaviciach malých rozmerov, na palubách UAV a v novej triede anténnych systémov - konformných anténnych sústavách, t.j. opakovanie tvaru predmetu. Takéto mriežky sú napríklad nevyhnutné na vytvorenie bojovníka ďalšej, šiestej generácie.

JSC „NIIPP“vyvíja viackanálové integrované planárne prijímacie a vysielacie moduly AFAR využívajúce technológiu LTCC-keramika, ktoré obsahujú všetky prvky tkaniny AFAR (aktívne prvky, anténne žiariče, mikrovlnné distribučné a riadiace systémy, sekundárny zdroj energie, ktorý riadi digitálny ovládač s obvodom rozhrania, systémom chladenia kvapalinou) a sú funkčne kompletným zariadením. Moduly je možné kombinovať do anténnych polí akejkoľvek veľkosti a s výraznou vnútornou integráciou sú na nosnú konštrukciu kladené minimálne požiadavky, ktoré musia tieto moduly spájať. Vďaka tomu je pre koncových používateľov oveľa jednoduchšie vytvoriť AFAR na základe takýchto modulov.

Obrázok
Obrázok

Vďaka originálnym konštrukčným riešeniam a použitiu nových a sľubných materiálov, akými sú napríklad nízkoteplotná spoločne vypaľovaná keramika (LTCC), kompozitné materiály, viacvrstvové mikrokanálové kvapalinové chladiace štruktúry vyvinuté spoločnosťou JSC NIIPP, sa vysoko integrované planárne APM vyznačujú:

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

JSC „NIIPP“je pripravená vyvinúť a zorganizovať sériovú výrobu planárnych prijímacích, vysielacích a vysielacích modulov AFAR modulov pásiem S, C, X, Ku, Ka v súlade s požiadavkami zainteresovaného zákazníka.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

JSC NIIPP má v Rusku a vo svete najpokročilejšie pozície vo vývoji planárnych modulov APAR pomocou LTCC-keramickej technológie.

Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku
Planárne prijímajúce viackanálové moduly X-band AFAR na báze keramiky LTCC-vyrobené v Rusku

Citát:

Výsledky komplexu výskumu a vývoja v oblasti vytvárania mikrovlnných monolitických integrovaných obvodov GaAs a SiGe, knižníc prvkov a CAD modulov, realizovaného na Univerzite riadiacich systémov a rádiovej elektroniky na Tomskej univerzite.

Obrázok
Obrázok

V roku 2015 spoločnosť REC NT začala pracovať na návrhu mikrovlnnej MIC pre univerzálny viacpásmový viackanálový transceiver (pásma L, S a C) vo forme „systému na čipe“(SoC). K dnešnému dňu boli na základe 0,25 μm technológie SiGe BiCMOS navrhnuté MIS nasledujúcich širokopásmových mikrovlnných zariadení (frekvenčný rozsah 1-4,5 GHz): LNA, mixér, digitálne riadený atenuátor (DCATT) a riadiaci obvod DCATT.

Výkon: V blízkej budúcnosti bude „problém“radaru pre Jak-130, UAV, hľadač KR a OTR vyriešený na veľmi vážnej úrovni. S vysokou mierou pravdepodobnosti je možné predpokladať, že „výrobok, ktorý nemá na svete žiadne analógy“. ĎALEJ "vo váhovej kategórii" 60-80 kg (o požadovanej hmotnosti radaru Jak-130 220 kg-270 kg budem mlčať)? Áno, ľahké. Existuje nejaká túžba získať plných 30 kg AFAR?

Medzitým … Kým „toto je ten prípad“:

Sériové lietadlo zatiaľ neexistuje. Ruská federácia ani neuvažovala o predaji do Číny a Indonézie (tu by bolo lepšie zaoberať sa SU-35), však … Predstaviteľ spoločnosti Lockheed Martin a „množstvo“expertov”z Ruska už predpovedajú: bude to drahé, budú problémy s predajom do Číny a Indonézie. Z histórie „zaostalosti“ruskej / sovietskej avioniky pre „množstvo“expertov”z Ruska, pre referenciu:

GaN a jej solídne riešenia patria medzi najobľúbenejšie a najsľubnejšie materiály v modernej elektronike. Práca v tomto smere sa vykonáva po celom svete, pravidelne sa organizujú konferencie a semináre, čo prispieva k rýchlemu rozvoju technológie na vytváranie elektronických a optoelektronických zariadení na báze GaN. Prielom je pozorovaný tak v parametroch štruktúr LED založených na GaN a jeho tuhých roztokoch, ako aj v charakteristikách PPM založených na nitride gália - rádovo vyššie ako zariadenia arzenidu gália.

Obrázok
Obrázok

V priebehu roku 2010 tranzistory s efektom poľa s Ft = 77,3 GHz a Fmax = 177 GHz so ziskom z hľadiska výkonu nad 11,5 dB pri 35 GHz. Na základe týchto tranzistorov bol prvýkrát v Rusku vyvinutý a úspešne implementovaný MIS pre trojstupňový výkonový zosilňovač vo frekvenčnom rozsahu 27-37 GHz s Kp> 20 dB a maximálnym výstupným výkonom 300 mW v pulzný režim. V súlade s federálnym cieľovým programom „Vývoj základne elektronických a rádiových elektroník“sa očakáva ďalší rozvoj vedeckého a aplikovaného výskumu v tomto smere. Konkrétne ide o vývoj heterostruktúr InAlN / AlN / GaN na vytváranie zariadení s pracovnými frekvenciami 30-100 GHz za účasti popredných domácich podnikov a inštitútov (JE FSUE Pulsar, JE FSUE Istok, ZAO Elma-Malakhit, JSC) „Svetlana-Rost“, ISHPE RAS atď.).

Parametre domácich heterostruktúr a tranzistorov s optimálnou dĺžkou brány na ich základe (výpočet):

Obrázok
Obrázok

Experimentálne sa zistilo, že pre frekvenčný rozsah Ka sú optimálne heterostruktúry typu 2 s tb = 15 nm, z ktorých dnes má najlepšie parametre V-1400 („Elma-Malachite“) na substráte SiC, čo zaisťuje vytvorenie tranzistorov s počiatočným prúdom až 1,1 A / mm pri maximálnom sklone až 380 mA / mm a medzným napätím -4 V. V tomto prípade tranzistory s efektom poľa s LG = 180 nm (LG / tB = 12) majú fT / fMAX = 62/130 GHz pri absencii krátkych kanálových efektov, čo je optimálne pre PA PA pásmo. Tranzistory s LG = 100 nm (LG / tB = 8) na tej istej heterostruktúre majú zároveň vyššie frekvencie fT / fMAX = 77/161 GHz, to znamená, že ich je možné použiť vo vyšších frekvenciách V- a E- pásma, ale kvôli krátkokanálovým efektom nie sú pre tieto frekvencie optimálne.

Pozrime sa spoločne na najpokročilejšieho „mimozemšťana“a naše radary:

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Retro: radar faraón-M, ktorý je dnes už minulosťou (plánovalo sa jeho nainštalovanie na Su-34, 1.44, Berkut). Priemer lúča 500 mm. Nerovnomerné SVETLOMETY "Phazotron". Niekedy sa jej hovorí aj „Spear-F“.

Obrázok
Obrázok

Vysvetlenia:

Planárna technológia - súbor technologických operácií používaných na výrobu planárnych (plochých, povrchových) polovodičových zariadení a integrovaných obvodov.

Aplikácia:

-pre antény: Planárne anténne systémy BlueTooth v mobilných telefónoch.

Obrázok
Obrázok

- pre prevodníky IP a PT: planárne transformátory Marathon, Zettler Magnetics alebo Payton.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

- pre tranzistory SMD

atď. podrobnejšie pozri patent Ruskej federácie RU2303843.

LTCC keramika:

Nízkoteplotná keramika (LTCC) je nízkoteplotná keramická technológia používaná na výrobu mikrovlnných zariadení vrátane modulov Bluetooth a WiFi v mnohých smartfónoch. Je všeobecne známy svojim použitím pri výrobe radarov AFAR stíhačiek piatej generácie T-50 a tanku T-14 štvrtej generácie.

Obrázok
Obrázok

Podstata technológie spočíva v tom, že zariadenie je vyrobené ako doska s plošnými spojmi, ale je umiestnené v tavenine skla. „Nízkoteplotný“znamená, že praženie sa pri technológii HTCC vykonáva pri teplotách okolo 1 000 ° C namiesto 2 500 ° C, keď je možné v HTCC použiť nie veľmi drahé vysokoteplotné komponenty z molybdénu a volfrámu, ale aj lacnejšiu meď v zlate a striebre zliatiny.

Odporúča: