Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku

Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku
Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku

Video: Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku

Video: Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku
Video: Chinese Missile Fly Sideways! HQ-17 anti-aircraft missile firing at target drones 2024, Listopad
Anonim
obraz
obraz

Ve srovnání s jinými řešeními mají Planar AFAR významné výhody z hlediska hmotnosti a velikosti. Hmotnost a tloušťka pásu AFAR se několikrát zmenší. To jim umožňuje použití v malých radarových naváděcích hlavách, na palubách UAV a pro novou třídu anténních systémů - konformní anténní pole, tj. opakování tvaru předmětu. Takové mřížky jsou například nutné k vytvoření bojovníka další, šesté generace.

JSC „NIIPP“vyvíjí vícekanálové integrované planární přijímací a vysílací moduly AFAR využívající technologii LTCC-keramika, které zahrnují všechny prvky látky AFAR (aktivní prvky, anténní vysílače, distribuční a řídicí systémy mikrovlnného signálu, sekundární zdroj energie, který ovládá digitální ovladač s obvodem rozhraní, kapalinovým chladicím systémem) a jsou funkčně kompletním zařízením. Moduly lze kombinovat do anténních polí libovolné velikosti a s výraznou vnitřní integrací jsou na nosnou konstrukci kladeny minimální požadavky, které musí takové moduly sjednotit. Díky tomu je pro koncové uživatele mnohem snazší vytvořit AFAR na základě takových modulů.

obraz
obraz

Díky originálním konstrukčním řešením a použití nových a slibných materiálů, jako jsou nízkoteplotní co-vypalovaná keramika (LTCC), kompozitní materiály, vícevrstvé mikrokanálové kapalinové chladicí struktury vyvinuté JSC NIIPP, se vysoce integrované planární APM vyznačují:

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

JSC „NIIPP“je připravena vyvinout a zorganizovat sériovou výrobu planárních přijímacích, vysílacích a vysílacích modulů AFAR pásem S, C, X, Ku, Ka v souladu s požadavky zainteresovaného zákazníka.

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

JSC NIIPP má nejpokročilejší pozice v Rusku a ve světě ve vývoji planárních modulů APAR pomocí LTCC-keramické technologie.

Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku
Planární přijímací vícekanálové moduly X-band AFAR na bázi LTCC-keramiky-vyrobené v Rusku

Citát:

Výsledky komplexu výzkumu a vývoje v oblasti vytváření mikrovlnných monolitických integrovaných obvodů GaAs a SiGe, knihoven prvků a CAD modulů, realizovaných na Univerzitě řídicích systémů a radioelektroniky na univerzitě Tomsk.

obraz
obraz

V roce 2015 zahájila společnost REC NT práce na návrhu mikrovlnné MIC pro univerzální vícepásmový vícekanálový transceiver (pásma L, S a C) ve formě „systému na čipu“(SoC). K dnešnímu dni byly na základě 0,25 μm technologie SiGe BiCMOS navrženy MIS následujících širokopásmových mikrovlnných zařízení (frekvenční rozsah 1-4,5 GHz): LNA, mixér, digitálně řízený atenuátor (DCATT) a řídicí obvod DCATT.

Výstup: V blízké budoucnosti bude na velmi vážné úrovni vyřešen „problém“radaru pro Jak-130, UAV, hledač KR a OTR. S vysokou mírou pravděpodobnosti je možné předpokládat, že „výrobek, který nemá ve světě obdoby“. DÁL "ve váhové kategorii" 60-80 kg (o požadované hmotnosti radaru Jak-130 220kg-270kg budu mlčet)? Ano Snadné. Existuje nějaká touha získat plných 30 kg AFAR?

Mezitím … Zatímco „toto je ten případ“:

Sériová letadla zatím nejsou. Ruská federace ani neuvažovala o prodeji do Číny a Indonésie (zde by bylo lepší řešit SU-35), nicméně … Zástupce Lockheed Martin a „řada„ odborníků “z Ruska již předpovídají: bude to drahé, budou problémy s prodejem do Číny a Indonésie. Z historie „zaostalosti“ruské / sovětské avioniky pro „řadu“odborníků”z Ruska, pro referenci:

GaN a její solidní řešení patří mezi nejoblíbenější a nejslibnější materiály v moderní elektronice. Práce v tomto směru probíhá po celém světě, pravidelně se pořádají konference a semináře, což přispívá k rychlému rozvoji technologie pro vytváření elektronických a optoelektronických zařízení založených na GaN. Průlom je pozorován jak v parametrech LED struktur založených na GaN a jeho pevných řešeních, tak v charakteristikách PPM na bázi nitridu galia - řádově vyšší než u zařízení arzenidu galia.

obraz
obraz

V průběhu roku 2010 tranzistory s efektem pole s Ft = 77,3 GHz a Fmax = 177 GHz se ziskem přes 11,5 dB při 35 GHz. Na základě těchto tranzistorů byl poprvé v Rusku vyvinut a úspěšně implementován MIS pro třístupňový výkonový zesilovač ve frekvenčním rozsahu 27–37 GHz s Kp> 20 dB a maximálním výstupním výkonem 300 mW v pulzní režim. V souladu s federálním cílovým programem „Vývoj základny elektronických součástek a radioelektroniky“se očekává další rozvoj vědeckého a aplikovaného výzkumu v tomto směru. Zejména vývoj heterostruktur InAlN / AlN / GaN pro vytváření zařízení s provozními frekvencemi 30-100 GHz, za účasti předních tuzemských podniků a institutů (JE FSUE Pulsar, JE FSUE Istok, ZAO Elma-Malakhit, JSC „Svetlana-Rost“, ISHPE RAS atd.).

Parametry domácích heterostruktur a tranzistorů s optimální délkou brány na jejich základě (výpočet):

obraz
obraz

Experimentálně bylo zjištěno, že pro frekvenční rozsah Ka jsou optimální heterostruktury typu 2 s tb = 15 nm, z nichž dnes má nejlepší parametry V-1400 („Elma-Malachite“) na substrátu SiC, což zajišťuje tvorbu tranzistorů s počátečním proudem až 1,1 A / mm při maximálním sklonu až 380 mA / mm a mezním napětím -4 V. V tomto případě tranzistory s efektem pole s LG = 180 nm (LG / tB = 12) mají fT / fMAX = 62/130 GHz při absenci krátkých kanálových efektů, což je optimální pro PA PA pásmo. Současně mají tranzistory s LG = 100 nm (LG / tB = 8) na stejné heterostruktuře vyšší frekvence fT / fMAX = 77/161 GHz, to znamená, že je lze použít ve vyšších frekvencích V- a E- pásma, ale kvůli efektům krátkého kanálu nejsou pro tyto frekvence optimální.

Pojďme se společně podívat na nejpokročilejší „mimozemšťany“a naše radary:

obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz
obraz

Retro: radar faraon-M, který je dnes již minulostí (bylo plánováno jeho nainstalování na Su-34, 1.44, Berkut). Průměr paprsku 500 mm. Nerovnoměrné SVĚTLOMETY „Phazotron“. Někdy se jí také říká „Spear-F“.

obraz
obraz

Vysvětlení:

Planární technologie - soubor technologických operací používaných při výrobě planárních (plochých, povrchových) polovodičových součástek a integrovaných obvodů.

Aplikace:

-pro antény: Planární anténní systémy BlueTooth v mobilních telefonech.

obraz
obraz

- pro převodníky IP a PT: Planární transformátory Marathon, Zettler Magnetics nebo Payton.

obraz
obraz
obraz
obraz

- pro tranzistory SMD

atd. viz podrobněji patent Ruské federace RU2303843.

LTCC keramika:

Nízkoteplotní co-Fired Ceramic (LTCC) je nízkoteplotní keramická technologie, která se používá k výrobě mikrovlnných zařízení, včetně modulů Bluetooth a WiFi v mnoha chytrých telefonech. Je široce známý pro použití při výrobě radarů AFAR stíhaček páté generace T-50 a tanku T-14 čtvrté generace.

obraz
obraz

Podstata technologie spočívá v tom, že zařízení je vyrobeno jako deska s plošnými spoji, ale je umístěno ve sklovině. „Nízkoteplotní“znamená, že se pražení provádí při teplotách kolem 1 000 C místo 2 500 C pro technologii HTCC, kdy je možné v HTCC použít nepříliš drahé vysokoteplotní komponenty z molybdenu a wolframu, ale také levnější měď ve zlatě a stříbře slitiny.

Doporučuje: